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晓林

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2022-12-31
目录

Collections

# Collections

Collections 是 JDK 提供的工具类(注意不是 Collection,多了个 s 的),位于 java.util 包中,提供了一系列静态方法,能更方便地操作各种集合。

# 创建空集合

Collections 提供了一系列方法来创建空集合:

  • 创建空 List:List<T> emptyList()
  • 创建空 Map:Map<K, V> emptyMap()
  • 创建空 Set:Set<T> emptySet()

要注意到返回的空集合是不可变集合,无法向其中添加或删除元素。

此外,也可以用各个集合接口提供的 of(T...) 方法创建空集合。例如,以下创建空 List 的两个方法是等价的:

List<String> list1 = List.of();
List<String> list2 = Collections.emptyList();
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# 排序

Collections 可以对 List 进行排序。因为排序会直接修改 List 元素的位置,因此必须传入可变 List:

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("apple");
        list.add("pear");
        list.add("orange");
        // 排序前:
        System.out.println(list);
        Collections.sort(list);
        // 排序后:
        System.out.println(list);
    }
}

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# 洗牌算法

Collections 提供了洗牌算法,即传入一个有序的 List,可以随机打乱 List 内部元素的顺序,效果相当于让计算机洗牌:

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i=0; i<10; i++) {
            list.add(i);
        }
        // 洗牌前:
        System.out.println(list);
        Collections.shuffle(list);
        // 洗牌后:
        System.out.println(list);
    }
}
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# 不可变集合

Collections 还提供了一组方法把可变集合封装成不可变集合:

  • 封装成不可变 List:List<T> unmodifiableList(List<? extends T> list)
  • 封装成不可变 Set:Set<T> unmodifiableSet(Set<? extends T> set)
  • 封装成不可变 Map:Map<K, V> unmodifiableMap(Map<? extends K, ? extends V> m)

这种封装实际上是通过创建一个代理对象,拦截掉所有修改方法实现的。我们来看看效果:

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> mutable = new ArrayList<>();
        mutable.add("apple");
        mutable.add("pear");
        // 变为不可变集合:
        List<String> immutable = Collections.unmodifiableList(mutable);
        immutable.add("orange"); // UnsupportedOperationException!
    }
}
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# 线程安全集合

Collections 还提供了一组方法,可以把线程不安全的集合变为线程安全的集合:

  • 变为线程安全的 List:List<T> synchronizedList(List<T> list)
  • 变为线程安全的 Set:Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)
  • 变为线程安全的 Map:Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)

多线程的概念我们会在后面讲。因为从 Java 5 开始,引入了更高效的并发集合类,所以上述这几个同步方法已经没有什么用了。

# 小结

Collections 类提供了一组工具方法来方便使用集合类:

  • 创建空集合;
  • 创建单元素集合;
  • 创建不可变集合;
  • 排序/洗牌等操作。
上次更新: 2024/10/1 18:45:09
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