黑马程序员——Java基础——集合框架工具类(Collections类和Arrays类)
2015-05-13 22:12
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个人小结:集合框架工具类中常用的有Collections和Arrays,他们提供了很多封装好的静态方法,专门用于对集合数据的操作,非常方便快捷。
一、Collections
Collections是对集合框架的一个工具类。它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象,内部提供的都是静态方法。
常见方法:
1、max(Collection<? extends T> coll) :根据元素的自然顺序,返回给定 collection 的最大元素。
2、max(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp) : 根据指定比较器产生的顺序,返回给定 collection 的最大元素。
3、binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) : 使用二分搜索法搜索指定列表,以获得指定对象。
4、binarySearch(List<? extends T> list, T key, Comparator<? super T> c) :使用二分搜索法搜索指定列表,以获得指定对象。
5、fill(List<? super T> list, T obj) :使用指定元素替换指定列表中的所有元素。
6、replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal) :使用另一个值替换列表中出现的所有某一指定值
7、swap(List<?> list, int i, int j) : 在指定列表的指定位置处交换元素
8、sort(List<T> list) :根据元素的自然顺序 对指定列表按升序进行排序
9、sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) :根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序
10、reverse(List<?> list) :反转指定列表中元素的顺序。
11、reverseOrder() :返回一个比较器,它强行逆转实现了 Comparable 接口的对象 collection 的自然顺序。
12、reverseOrder(Comparator<T> cmp) :返回一个比较器,它强行逆转指定比较器的顺序。
Collections与Collection的区别:
1、Collection是java.util包下的集合接口,是多种集合结构的根接口。Collection提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法,JDK
不提供此接口的任何直接实现,但它提供更具体的子接口(如 Set和 List)的实现。Collection的意义在于为各种具体的集合对象提供最大化的统一操作方式,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等基本操作。
2、Collections是java.util包下一个类,此类完全由在 collection 上进行操作或返回
collection 的静态方法组成。这些方法可以实现对各类集合对象的搜索,排序,线程安全化等操作。它包含在 collection上操作的多态算法,即“包装器”,包装器返回由指定 collection 支持的新 collection,以及少数其他内容。
示例:
练习:
二、Arrays
Arrays是用于操作数组的工具类。里边的方法也全是静态的。
常见方法:
asList方法:将数组转换成list集合。
String[] arr = {"abc","kk","qq"};
List<String> list = Arrays.asList(arr);//将arr数组转成list集合。
将数组转换成集合的好处:可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素:isEmpty()、contains、indexOf、set;
注意(局限性):数组是固定长度,不可以使用集合对象增加或者删除等会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。(会报不支持操作异常UnsupportedOperationException);
如果数组中存储的是引用数据类型,作为集合的元素可以直接用集合方法操作。
如果数组中存储的是基本数据类型,asList会将数组实体作为集合元素存在。
示例:
集合变数组:
用的是Collection接口中的方法:toArray();
注意:
如果给toArray传递的指定类型的数组长度小于了集合的size,那么toArray方法,会自动再创建一个该类型的数据,长度为集合的size。
如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size,那么toArray方法,就不会创建新数组,直接使用该数组即可,并将集合中的元素存储到数组中,其他为存储元素的位置默认值null。所以,在传递指定类型数组时,最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。
将集合变成数组的好处:为了限定对元素的操作。不需要进行增删了。
示例:
三、Jdk5.0新特性:
Collection在jdk1.5以后,有了一个父接口Iterable,这个接口的出现的将iterator方法进行抽取,提高了扩展性。
1、高级for循环:for each语句,for each简化了迭代器。
格式:// 增强for循环括号里写两个参数,第一个是声明一个变量,第二个就是需要迭代的容器
for( 元素类型 变量名 : Collection集合 & 数组 ) { …}
1.1 高级for循环和传统for循环的区别:
高级for循环在使用时,必须要明确被遍历的目标(可以是Collection集合或者数组),在遍历过程中不能对元素进行操作。
如果遍历Collection集合,在遍历过程中还需要对元素进行操作,比如删除,需要使用迭代器。
如果遍历数组,还需要对数组元素进行操作,建议用传统for循环因为可以定义角标通过角标操作元素。如果只为遍历获取,可以简化成高级for循环,它的出现为了简化书写。
1.2 高级for循环可以遍历map集合吗?不可以。但是可以将map转成set后再使用for each语句。
1.3 增强for循环迭代数组:
String [] arr = {"a", "b", "c"};//数组的静态定义方式,只试用于数组首次定义的时候
for(String s : arr) {
System.out.println(s);
}
1.4 单列集合 Collection:
List list = new ArrayList();
list.add("aaa");
// 增强for循环, 没有使用泛型的集合能不能使用增强for循环迭代?能
for(Object obj : list) {
String s = (String) obj;
System.out.println(s);
}
1.5 双列集合 Map:
Map map = new HashMap();
map.put("a", "aaa");
// 传统方式:必须掌握这种方式
Set entrys = map.entrySet(); // 1.获得所有的键值对Entry对象
iter = entrys.iterator(); // 2.迭代出所有的entry
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Entry) iter.next();
String key = (String) entry.getKey(); // 分别获得key和value
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println(key + "=" + value);
}
// 增强for循环迭代:原则上map集合是无法使用增强for循环来迭代的,因为增强for循环只能针对实现了Iterable接口的集合进行迭代;Iterable是jdk5中新定义的接口,就一个方法iterator方法,只有实现了Iterable接口的类,才能保证一定有iterator方法,java有这样的限定是因为增强for循环内部还是用迭代器实现的,而实际上,我们可以通过某种方式来使用增强for循环。
for(Object obj : map.entrySet()) {
Map.Entry entry = (Entry) obj; // obj 依次表示Entry
System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
1.6 增强for循环注意问题:在使用增强for循环时,不能对元素进行赋值;
int[] arr = {1,2,3};
for(int num : arr) {
num = 0; //不能改变数组的值
}
System.out.println(arr[1]); //2
示例:
运行结果:
2、可变参数(...):
用到函数的参数上,当要操作的同一个类型元素个数不确定的时候,可是用这个方式,这个参数可以接受任意个数的同一类型的数据。
和以前接收数组不一样的是:
以前定义数组类型,需要先创建一个数组对象,再将这个数组对象作为参数传递给函数。现在,直接将数组中的元素作为参数传递即可。底层其实是将这些元素进行数组的封装,而这个封装动作,是在底层完成的,被隐藏了。所以简化了用户的书写,少了调用者定义数组的动作。
如果在参数列表中使用了可变参数,可变参数必须定义在参数列表结尾(也就是必须是最后一个参数,否则编译会失败。)。
示例:
3、静态导入:
就是导入类中的所有静态成员,简化静态成员的书写。
写法:
import static java.util.Arrays.*;//导入的是Arrays这个类中的所以静态成员。
没加static导入的是类,加上static导入的全是某一个类中所以的静态成员。这样写在调用该类的静态方法时可以不用再写类名。如:Arrays.sort(数组);就可以直接写sort(数组);
注意:
当导入的两个类中有同名成员时,需要在成员前加上相应的类名。
当类名重名时,需要指定具体的包名。当方法重名时,指定具体所属的对象或者类。
示例:
运行结果:
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个人小结:集合框架工具类中常用的有Collections和Arrays,他们提供了很多封装好的静态方法,专门用于对集合数据的操作,非常方便快捷。
一、Collections
Collections是对集合框架的一个工具类。它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象,内部提供的都是静态方法。
常见方法:
1、max(Collection<? extends T> coll) :根据元素的自然顺序,返回给定 collection 的最大元素。
2、max(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp) : 根据指定比较器产生的顺序,返回给定 collection 的最大元素。
3、binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) : 使用二分搜索法搜索指定列表,以获得指定对象。
4、binarySearch(List<? extends T> list, T key, Comparator<? super T> c) :使用二分搜索法搜索指定列表,以获得指定对象。
5、fill(List<? super T> list, T obj) :使用指定元素替换指定列表中的所有元素。
6、replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal) :使用另一个值替换列表中出现的所有某一指定值
7、swap(List<?> list, int i, int j) : 在指定列表的指定位置处交换元素
8、sort(List<T> list) :根据元素的自然顺序 对指定列表按升序进行排序
9、sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) :根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序
10、reverse(List<?> list) :反转指定列表中元素的顺序。
11、reverseOrder() :返回一个比较器,它强行逆转实现了 Comparable 接口的对象 collection 的自然顺序。
12、reverseOrder(Comparator<T> cmp) :返回一个比较器,它强行逆转指定比较器的顺序。
Collections与Collection的区别:
1、Collection是java.util包下的集合接口,是多种集合结构的根接口。Collection提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法,JDK
不提供此接口的任何直接实现,但它提供更具体的子接口(如 Set和 List)的实现。Collection的意义在于为各种具体的集合对象提供最大化的统一操作方式,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等基本操作。
2、Collections是java.util包下一个类,此类完全由在 collection 上进行操作或返回
collection 的静态方法组成。这些方法可以实现对各类集合对象的搜索,排序,线程安全化等操作。它包含在 collection上操作的多态算法,即“包装器”,包装器返回由指定 collection 支持的新 collection,以及少数其他内容。
示例:
import java.util.*; class CollectionsDemo { public static void main(String[] args) { //sortDemo();//排序 //maxDemo();//求最大值 binarySearchDemo();//二分查找 } <span style="white-space:pre"> </span>//<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">二分查找</span> public static void binarySearchDemo() { List<String> list = new ArrayList<String> (); list.add("abcd"); list.add("aaaa"); list.add("z"); list.add("kkkkh"); list.add("ggg"); list.add("a"); Collections.sort(list,new StrLenComparator()); sop(list); //int index = Collections.binarySearch(list,"ggg"); //sop("index="+index); //int index2 = halfSearch(list,"ggg"); //sop("index2="+index2); int index3 = halfSearch2(list,"aaaa",new StrLenComparator()); sop("index3="+index3); } <span style="white-space:pre"> </span>//求最大值<span style="white-space:pre"> </span> public static void maxDemo() { List<String> list = new ArrayList<String> (); list.add("abcd"); list.add("aaaa"); list.add("z"); list.add("kkkkh"); list.add("ggg"); list.add("a"); sop(list); String max = Collections.max(list/*,new StrLenComparator()*/); sop("max="+max); } <span style="white-space:pre"> </span>//排序 public static void sortDemo() { List<String> list = new ArrayList<String> (); list.add("abcd"); list.add("aaaa"); list.add("z"); list.add("kkkk"); list.add("ggg"); list.add("a"); sop(list); //Collections.sort(list); Collections.sort(list,new StrLenComparator()); sop(list); } <span style="white-space:pre"> </span>//封装打印功能 public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } } //实现比较器接口 class StrLenComparator implements Comparator<String> { public int compare(String s1,String s2) { if (s1.length()>s2.length()) return 1; if (s1.length()<s2.length()) return -1; return s1.compareTo(s2); } }
练习:
import java.util.*; class StrComparator implements Comparator<String>//实现比较器接口 { public int compare(String s1,String s2) { /* int num = s1.compareTo(s2); if(num>0) return -1; if(num<0) return 1; return num; */ return s2.compareTo(s1); } } //自定义一个比较字符串长度的比较器 class StrLenComparator implements Comparator<String> { public int compare(String s1,String s2) { if (s1.length()>s2.length()) return 1; if (s1.length()<s2.length()) return -1; return s1.compareTo(s2); } } class CollectionsDemo2 { public static void main(String[] args) { fillDemo();//替换 replaceAllDemo();//<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">新字符子串替换旧字符子串</span> orderDemo();//排序 } <span style="white-space:pre"> </span>//排序 public static void orderDemo() { //TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder()); //new StrComparator TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder(new StrLenComparator())); ts.add("abcd"); ts.add("aaaa"); ts.add("z"); ts.add("kkkkh"); ts.add("ggg"); ts.add("a"); Iterator it = ts.iterator(); while (it.hasNext()) { sop(it.next()); } } <span style="white-space:pre"> </span>//新字符子串替换旧字符子串 public static void replaceAllDemo() { List<String> list = new ArrayList<String> (); list.add("abcd"); list.add("aaaa"); list.add("z"); list.add("kkkkh"); list.add("ggg"); list.add("a"); sop(list); Collections.replaceAll(list,"ggg","pp"); Collections.reverse(list); sop(list); } /* 练习。fill方法可以将list集合中所有元素替换成指定元素, 将list集合中部分元素替换成指定元素。 */ public static void fillDemo() { List<String> list = new ArrayList<String> (); list.add("abcd"); list.add("aaaa"); list.add("z"); list.add("kkkkh"); list.add("ggg"); list.add("a"); sop(list); Collections.fill(list,"pp"); sop(list); } <span style="white-space:pre"> </span>//封装打印功能 public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } }运行结果:
二、Arrays
Arrays是用于操作数组的工具类。里边的方法也全是静态的。
常见方法:
asList方法:将数组转换成list集合。
String[] arr = {"abc","kk","qq"};
List<String> list = Arrays.asList(arr);//将arr数组转成list集合。
将数组转换成集合的好处:可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素:isEmpty()、contains、indexOf、set;
注意(局限性):数组是固定长度,不可以使用集合对象增加或者删除等会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。(会报不支持操作异常UnsupportedOperationException);
如果数组中存储的是引用数据类型,作为集合的元素可以直接用集合方法操作。
如果数组中存储的是基本数据类型,asList会将数组实体作为集合元素存在。
示例:
import java.util.*; class ArraysDemo { public static void main(String[] args) { //int[] arr = {2,4,5}; //sop(Arrays.toString(arr)); String [] arrStr = {"abc","cc","kkkk"}; //把数组变成list集合有什么好处? /* 可以使用集合的思想和方法来操作数组中的元素。 */ List<String> list =Arrays.asList(arrStr); //sop("contains:"+list.contains("cc")); //list.add("qq"); //UnsupportedOperationException, //sop(list); int[] nums = {2,4,5}; List<int[]> li = Arrays.asList(nums); Integer[] in = {3,4,5}; List<Integer> li2 = Arrays.asList(in); /* 如果数组中的元素都是对象,那么变成集合时,数组中的元素就直接 转成集合中的元素。 如果数组中的元素都是基本数据类型,那么会将该数组作为集合中的 元素存在。 */ sop(li); sop(li2); } public static boolean myContains(String[] arr,String key) { for (int x=0; x<arr.length ;x++ ) { if (arr[x].equals(key)) return true; } return false; } public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } }运行结果:
集合变数组:
用的是Collection接口中的方法:toArray();
注意:
如果给toArray传递的指定类型的数组长度小于了集合的size,那么toArray方法,会自动再创建一个该类型的数据,长度为集合的size。
如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size,那么toArray方法,就不会创建新数组,直接使用该数组即可,并将集合中的元素存储到数组中,其他为存储元素的位置默认值null。所以,在传递指定类型数组时,最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。
将集合变成数组的好处:为了限定对元素的操作。不需要进行增删了。
示例:
import java.util.*; class CollectionToArray { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> al = new ArrayList<String>(); al.add("abc1"); al.add("abc2"); al.add("abc3"); <span style="white-space:pre"> </span>//指定长度和size相等的数组 String [] arr = al.toArray(new String[al.size()]); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } }运行结果:
三、Jdk5.0新特性:
Collection在jdk1.5以后,有了一个父接口Iterable,这个接口的出现的将iterator方法进行抽取,提高了扩展性。
1、高级for循环:for each语句,for each简化了迭代器。
格式:// 增强for循环括号里写两个参数,第一个是声明一个变量,第二个就是需要迭代的容器
for( 元素类型 变量名 : Collection集合 & 数组 ) { …}
1.1 高级for循环和传统for循环的区别:
高级for循环在使用时,必须要明确被遍历的目标(可以是Collection集合或者数组),在遍历过程中不能对元素进行操作。
如果遍历Collection集合,在遍历过程中还需要对元素进行操作,比如删除,需要使用迭代器。
如果遍历数组,还需要对数组元素进行操作,建议用传统for循环因为可以定义角标通过角标操作元素。如果只为遍历获取,可以简化成高级for循环,它的出现为了简化书写。
1.2 高级for循环可以遍历map集合吗?不可以。但是可以将map转成set后再使用for each语句。
1.3 增强for循环迭代数组:
String [] arr = {"a", "b", "c"};//数组的静态定义方式,只试用于数组首次定义的时候
for(String s : arr) {
System.out.println(s);
}
1.4 单列集合 Collection:
List list = new ArrayList();
list.add("aaa");
// 增强for循环, 没有使用泛型的集合能不能使用增强for循环迭代?能
for(Object obj : list) {
String s = (String) obj;
System.out.println(s);
}
1.5 双列集合 Map:
Map map = new HashMap();
map.put("a", "aaa");
// 传统方式:必须掌握这种方式
Set entrys = map.entrySet(); // 1.获得所有的键值对Entry对象
iter = entrys.iterator(); // 2.迭代出所有的entry
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Entry) iter.next();
String key = (String) entry.getKey(); // 分别获得key和value
String value = (String) entry.getValue();
System.out.println(key + "=" + value);
}
// 增强for循环迭代:原则上map集合是无法使用增强for循环来迭代的,因为增强for循环只能针对实现了Iterable接口的集合进行迭代;Iterable是jdk5中新定义的接口,就一个方法iterator方法,只有实现了Iterable接口的类,才能保证一定有iterator方法,java有这样的限定是因为增强for循环内部还是用迭代器实现的,而实际上,我们可以通过某种方式来使用增强for循环。
for(Object obj : map.entrySet()) {
Map.Entry entry = (Entry) obj; // obj 依次表示Entry
System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
1.6 增强for循环注意问题:在使用增强for循环时,不能对元素进行赋值;
int[] arr = {1,2,3};
for(int num : arr) {
num = 0; //不能改变数组的值
}
System.out.println(arr[1]); //2
示例:
import java.util.*; class ForEachDemo { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> al = new ArrayList<String>(); al.add("abc1"); al.add("abc2"); al.add("abc4"); for (String s : al) { s = "kk"; System.out.println(s); } //System.out.println(al); /* Iterator<String> it = al.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } */ //高级for循环对数组的操作 int[] arr = {3,5,1}; for (int i : arr ) { System.out.println("i:"+i); } HashMap<Integer,String> hm = new HashMap<Integer,String>(); hm.put(1,"a"); hm.put(2,"b"); hm.put(3,"c"); //高级for循环对map集合的操作1 Set<Integer> keySet = hm.keySet(); for (Integer i : keySet) { System.out.println(i+"::"+hm.get(i)); } //高级for循环对map集合的操作2 Set<Map.Entry<Integer,String>> entrySet = hm.entrySet(); for (Map.Entry<Integer,String> me : entrySet ) { System.out.println(me.getKey()+":::"+me.getValue()); } } }
运行结果:
2、可变参数(...):
用到函数的参数上,当要操作的同一个类型元素个数不确定的时候,可是用这个方式,这个参数可以接受任意个数的同一类型的数据。
和以前接收数组不一样的是:
以前定义数组类型,需要先创建一个数组对象,再将这个数组对象作为参数传递给函数。现在,直接将数组中的元素作为参数传递即可。底层其实是将这些元素进行数组的封装,而这个封装动作,是在底层完成的,被隐藏了。所以简化了用户的书写,少了调用者定义数组的动作。
如果在参数列表中使用了可变参数,可变参数必须定义在参数列表结尾(也就是必须是最后一个参数,否则编译会失败。)。
示例:
import java.util.*; class ParamMethodDemo { public static void main(String[] args) { //show(3,4); //虽然少定义了多个方法, //但是每次都要定义一个数组,作为实际参数。 /* int[] arr = {3,4}; show(arr); int[] arr1 = {3,4,5}; show(arr1); */ /* 可变参数,其实就是上一种数组参数的简写形式。 不用每次都手动的建立数组对象。只要将操作的元素 作为参数传递即可。 隐式滴将这些参数封装成了数组。 */ show("haha",2,2,3,4,5,6); //show(2,2,3,4,5,6,4,5,6,75); } public static void show(String str,int... arr)//使用可变参数 { System.out.println(str); <span style="white-space:pre"> </span>for(int i : arr) <span style="white-space:pre"> </span>{ <span style="white-space:pre"> </span>System.out.println(i); <span style="white-space:pre"> </span>} } }运行结果:
3、静态导入:
就是导入类中的所有静态成员,简化静态成员的书写。
写法:
import static java.util.Arrays.*;//导入的是Arrays这个类中的所以静态成员。
没加static导入的是类,加上static导入的全是某一个类中所以的静态成员。这样写在调用该类的静态方法时可以不用再写类名。如:Arrays.sort(数组);就可以直接写sort(数组);
注意:
当导入的两个类中有同名成员时,需要在成员前加上相应的类名。
当类名重名时,需要指定具体的包名。当方法重名时,指定具体所属的对象或者类。
示例:
import java.util.*; import static java.util.Arrays.*;//导入的是Arrays这个类中的所有静态成员。 import static java.lang.System.*;//导入了System类中所有的静态成员。 class StaticImport extends Object { public static void main(String[] args) { int[] arr = {3,1,5}; sort(arr);//省略了Arrays. int index = binarySearch(arr,1); /*System.*/out.println(Arrays.toString(arr));//省略了System. System.out.println("index="+ index); } }
运行结果:
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