Java基础—集合框架（四）

集合框架（四）

一、集合框架工具类

1.Collections工具类

1）定义

Collections工具类用于对集合进行各种操作。

2）常用方法

1> 排序操作

格式：
static void sort(List list)：自然排序
static void sort(List list, Comparator c)：自定义排序

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.Comparator;import java.util.List;public class CollectionsDemo1 {    public static void main(String[] args) {        List<String> list = new ArrayList<String>();        list.add("abcd");        list.add("aaa");        list.add("z");        list.add("kkkkk");        list.add("qq");        list.add("zz");        print(list);        /* 按自然顺序排序 */        Collections.sort(list);        print(list);        Collections.sort(list, new StrLenComp());        print(list);    }    private static <T> void print(T t) {        System.out.println(t);    }}/* * 自定义排序 */class StrLenComp implements Comparator<String> {    public int compare(String s1, String s2) {        int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));        if(num == 0) {            return s1.compareTo(s2);        }        return num;    }}

程序输出结果：

[abcd, aaa, z, kkkkk, qq, zz][aaa, abcd, kkkkk, qq, z, zz][z, qq, zz, aaa, abcd, kkkkk]

2> 获取最大元素

格式：
static max(Collection coll)： 根据元素的自然顺序，返回指定collection中的最大元素
static T max(Collection coll, Comparator comp)：获取指定排序下的最大元素

示例代码（以上述代码为例）：

Collections.max(list);
程序输出结果：zz

Collections.max(list, new StrLenComp());
程序输出结果：kkkkk

3> 二分搜索

格式：
static int binarySearch(List<？ extends Comparable<？ super T>> list, T key)：搜索指定元素
static int binarySearch(List<？ extends T> list, T key, Comparator<？ super T> c)：自定义比较器，二分搜索指定元素

示例代码：

Collections.sort(list);
程序输出结果：0

Collections.sort(list, new StrLenComp());
print(Collections.binarySearch(list, “aaa”, new StrLenComp()));
程序输出结果：3

4> 替换反转

格式：
static void fill(List<？ super T> list, T obj)：用指定元素替换集合中所有元素

示例代码：

Collections.fill(list, “java”);
print(list);
程序输出结果：[java, java, java, java, java, java]

static boolean replaceAll(List list, T oldVal, T newVal)：用新值替换全部旧值
示例代码：

print(list);
Collections.replaceAll(list, “aaa”, “java”);
print(list);
程序输出结果：
[z, qq, zz, aaa, abcd, kkkkk]
[z, qq, zz, java, abcd, kkkkk]

static void reverse(List<？> list)：反转集合元素
示例代码：

print(list);
Collections.reverse(list);
print(list);
程序输出结果：
[z, qq, zz, aaa, abcd, kkkkk]
[kkkkk, abcd, aaa, zz, qq, z]

static void swap(List<？> list, int i, int j)：交换List集合指定位置上的元素
示例代码：

Collections.swap(list, 1, 2);
print(list);
程序输出结果：
[abcd, aaa, z, kkkkk, qq, zz]
[abcd, z, aaa, kkkkk, qq, zz]

static void shuffle(List<？> list)：随机置换List集合元素
示例代码：

Collections.shuffle(list);
print(list);
程序输出结果：
[abcd, aaa, z, kkkkk, qq, zz]
[z, kkkkk, aaa, qq, abcd, zz]

static Comparator reverseOrder()：以自然排序倒序的方式排列元素
示例代码：

TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder());
ts.add(“abcd”);
ts.add(“aaa”);
ts.add(“z”);
ts.add(“kkkkk”);
ts.add(“zz”);
System.out.println(ts);
程序输出结果：
[zz, z, kkkkk, abcd, aaa]自然顺序倒序排序

static Comparator reverseOrder(Comparator cmp)：反转现有比较器顺序
示例代码：

TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder(new StrLenComp()));
ts.add(“abcd”);
ts.add(“aaa”);
ts.add(“z”);
ts.add(“kkkkk”);
ts.add(“zz”);
System.out.println(ts);
程序输出结果：
[kkkkk, abcd, aaa, zz, z]反转自定义比较器顺序排序

5> 线程同步

static List synchronizedList(List list)：返回线程同步安全的List集合

2.Arrays工具类

1）定义

Arrays工具类用于对数组进行各种操作。

2）常用方法

1>输出数组：String toString()

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.Arrays;public class ArraysDemo {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{2, 4, 5, 7};        System.out.println(Arrays.toString(arr));    }}

程序输出结果：[2, 4, 5, 7]

2> 将数组转换为List集合

static List asList(T… a)：使用集合的思想和方法操作数组中元素

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.Arrays;import java.util.List;public class ArraysDemo {    public static void main(String[] args) {        /* 引用数据类型 */        String[] string = {"abc", "kkk", "aq"};        List<String> strList = Arrays.asList(string);        System.out.println(strList);        /* 基本数据类型 */        int[] arr = new int[]{2, 4, 5, 7};        List<int[]> arrList = Arrays.asList(arr);        System.out.println(arrList);        /* 引用数据类型 */        Integer[] integer = {2, 4, 5, 7};        List<Integer> intList = Arrays.asList(integer);        System.out.println(intList);    }}

程序输出结果：

[abc, kkk, aq][[I@15db9742][2, 4, 5, 7]

注意：
-将数组变成集合，不能使用集合的增删方法；因为数组的长度是固定的；可以使用判断和获取方法；如果做增删操作，会发生UnsupportedOperationException;
-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储

3> Collection接口将集合转换为数组

T[] toArray(T[] a)

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;public class CollectionToArrayDemo {    public static void main(String[] args) {        ArrayList<String> al= new ArrayList<String>();        al.add("arbc");        al.add("abdc");        al.add("afbc");        String[] string = al.toArray(new String[al.size()]);        System.out.println(Arrays.toString(string));    }}

程序输出结果：[arbc, abdc, afbc]

注意：
-集合转换成数组是为了限定对元素的操作；不能进行增删，只能进行查找获取；
-当指定类型的数组长度小于集合的size，那么toArray()方法内部就会创建一个新的数组，长度为集合的size；当指定类型的数组长度大于集合的size，就使用传递进来的数组；开发过程中，创建一个长度刚好的数组效率最优，故使用al.toArray(new String[al.size()]);

二、增强for循环

1.功能

增强for循环简化了代码，但是其局限性在于，只能对集合的元素进行取出操作，无法修改。

2.与传统for循环的区别

增强for循环有一个局限性，必须有被遍历的目标。建议在遍历数组的时候使用传统for循环，因为传统for循环可以定义下标，方便元素操作。

3.格式

for(数据类型 变量名 : 被遍历的集合(Collection)或数组)

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;import java.util.ArrayList;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class EnhancedForDemo {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = new int[]{3, 5, 7, 9};        for(int x : arr) {            System.out.println(x);        }        ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();        al.add("java01");        al.add("java02");        al.add("java03");        al.add("java04");        for(String str : al) {            System.out.println(str);        }        HashMap<Integer, String> hm = new HashMap<Integer, String>();        hm.put(01, "java04");        hm.put(02, "java05");        hm.put(03, "java06");        /* keySet取出元素 */        for(Integer i : hm.keySet()) {            System.out.println(i + ":::" + hm.get(i));        }        /* entrySet取出元素 */        for(Map.Entry<Integer, String> me : hm.entrySet()) {            System.out.println(me.getKey() + "----" + me.getValue());        }    }}

程序输出结果：

3579java01java02java03java041:::java042:::java053:::java061----java042----java053----java06

注意：
在使用增强for循环输出List集合的时候，如果集合上没有定义泛型，for循环中也不能指定输出的变量类型，只能写Object

三、JDK5.0之后新特性

1.可变参数

1）功能

可变参数省去了当参数类型相同，而参数个数不同时的方法重载，简化了代码。

2）格式

public void method(参数类型... 参数名)

3）应用

在使用可变参数的时候，虚拟机隐式地将传入的参数封装成数组，传给method()方法。

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;public class ParamDemo {    public static void main(String[] args) {        show();    }    private static void show(int... arr) {        System.out.println(arr);    }}

程序输出结果：[I@15db9742，这是一个数组对象。

注意：
在使用方法的可变参数时，可变参数一定要定义在参数列表的最后一项

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;public class ParamDemo {    public static void main(String[] args) {        show(1, "abc", "cdd", "eee");    }    private static void show(int a, String... str) {        System.out.println(a);        for(int x = 0; x < str.length; x++) {            System.out.println(str[x]);        }    }}

程序输出结果：

1abccddeee

如果写成private static void show(String... str, int a)，编译报错。

2.静态导入

1）功能

当被使用的一个类中全部都是静态成员的时候，可以将这个类的静态成员全部导入；那么之后在使用这个类的静态成员时，不需要指定类名（同名方法除外），简化代码；这样的导入方式称为静态导入。

2）格式

在import关键字后加上static：import static java.util.Arrays.*;

3）应用

示例代码：

package com.heisejiuhuche.Collection;/* 到处Arrays工具类中的所有静态成员 */import static java.util.Arrays.*;import java.util.Arrays;public class StaticImport {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {3, 5, 1, 6, 7, 9};        sort(arr);        int index = binarySearch(arr, 1);        /* 和Object类当中的toString()方法重名，那么Arrays类名必须指定 */        System.out.println(Arrays.toString(arr));        System.out.println("index: " + index);    }}

程序输出结果：

[1, 3, 5, 6, 7, 9]index: 0

四、API中其他对象

1.System类

1）定义

System类包含一些有用的类字段和方法。它的成员都是静态的。 该类不能被实例化。

2）常用方法

获取系统属性信息：Properties getProperties();
Properties是HashTable的子类，存储的键值对都是字符串，可以通过Map的方法取出该集合中的元素。

示例代码：

package com.heisejiuhuche.api;import java.util.Map;import java.util.Properties;public class SystemDemo {    public static void main(String[] args) {        Properties prop = System.getProperties();        /* 设置自定义属性 */ /* 输出结果：myProp:myValue */        System.setProperty("myProp", "myValue");        /* 获取指定属性信息 */ /* 输出结果：Windows 8.1 */        String str1 = System.getProperty("os.name");        System.out.println(str1);        /* 获取所有属性信息 */        for(Object obj : prop.keySet()) {            String str = (String)prop.get(obj);            System.out.println(obj + ":" + str);        }    }}

部分系统信息：

java.runtime.name:Java(TM) SE Runtime Environmentsun.boot.library.path:C:\Program Files\Java\jre1.8.0_25\binjava.vm.version:25.25-b02user.country.format:CN

2.Runtime类

1）定义
每个Java应用程序都有的使应用程序能和其运行环境相连接的类。该类不能被实例化，通过getRuntime()方法获得其实例。Runtime类运用了单例设计模式。

2）常用方法

执行命令：exec(command)
该方法可以打开指定的或Path路径中的应用程序。

示例代码：

package com.heisejiuhuche.api;import java.io.IOException;public class RuntimeDemo {    public static void main(String[] args) {        Runtime r = Runtime.getRuntime();        try {            /* 打开记事本 */            r.exec("notepad  java.txt");        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

上述代码可以用记事本打开java.txt文件

3.Date类

1）定义

Date类表示特定的瞬间。该类允许将时间解释为年、月、日、小时、分钟和秒值，也允许格式化和解析日期字符串。

2）常用方法

格式化日期：format(Date d)
利用SimpleDateFormat类中的format()方法，格式化Date对象。

示例代码：

package com.heisejiuhuche.api;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;public class DateDemo {    public static void main(String[] args) {        Date d = new Date();        System.out.println(d);        /* 声明SimpleDateFormat对象，初始化时间格式 */        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日E hh:mm:ss");        /* 调用format()方法格式化当前时间 */        System.out.println(sdf.format(d));    }}

程序输出结果：

Wed Apr 08 21:59:18 CST 20152015年04月08日星期三 09:59:18

4.Calendar类

1）定义

Calendar类是一个抽象类，它为日期时间提供了一些方法，来操作日历字段。

2）常用方法

获取指定日期字段：int get(int field)
自定义日期字段：void set()
给指定日期字段添加或减去指定时间量：void add(int field, int amount)

示例代码：

package com.heisejiuhuche.api;import java.util.Calendar;public class CalendarDemo {    public static void main(String[] args) {        Calendar c = Calendar.getInstance();        System.out.println(c.get(Calendar.YEAR) + "年");        System.out.println((c.get(Calendar.MONTH) + 1) + "月");        System.out.println(c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH) + "日");        System.out.println("第" + c.get(Calendar.WEEK_OF_MONTH) + "周");        System.out.println("星期" + (c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK) - 1));        c.set(Calendar.YEAR, 2500);        System.out.println(c.get(Calendar.YEAR) + "年");        c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 5);        System.out.println(c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH) + "日");    }}

程序输出结果：

2015年4月9日第2周星期42500年14日

5.Math类

1）定义

Math类封装了进行如加减乘除底数对数等的基本数学运算的方法。

2）常用方法

获取大于或等于指定数字的最小整数：double ceil(double a)
获取小于或等于指定数字的最大整数：double floor(double f)
四舍五入：long round(double d)
获取指定数字的指定次幂：double pow(double a, double b)
获取带正号的大于等于0.0且小于1.0之间的double值：double random()
使用Random类：Random r = new Random()

示例代码：

package com.heisejiuhuche.api;import java.util.Random;public class MathDemo {    public static void main(String[] args) {        Random r = new Random();        System.out.println(Math.ceil(12.34));        System.out.println(Math.floor(12.34));        System.out.println(Math.round(12.56));        System.out.println(Math.pow(2, 4));        for(int x = 0; x < 3; x++) {            System.out.println(Math.random());        }        /* 获取1到10（包含）的随机数 */        System.out.println(r.nextInt(10) + 1);    }}

程序输出结果：

13.012.01316.00.79957360925360220.45453347785121390.091226017334940858