Java Collections类

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韦树伟

10月09日发表在 Java 编程语言阅读 231 评论 20 | 免费使用 “AI大模型GPT4.0” 提问

Java Collections类是Java集合框架的核心类之一。它提供了一组通用的数据结构和算法，用于处理、操作和存储数据。Java Collections类包括各种集合类型，如List、Set、Queue和Map，以及一些实用方法。

Collections类具有以下特点和功能：

它是一个工具类，提供了一组静态方法，可以对集合进行常用的操作，如排序、查找、反转等。
它可以直接操作各种类型的集合对象，无需进行类型转换。
它提供了一些线程安全的集合类，用于多线程环境下的高并发操作。
它提供了一些特殊集合类，如Synchronized集合、Unmodifiable集合、Singleton集合等。
它支持泛型，可以以类型安全的方式处理集合中的元素。

使用Collections类可以方便地对集合进行各种操作，提高代码的可读性和可维护性。下面是一些常用的Collections类的方法：

sort(List list)：对List集合进行升序排序。
reverse(List list)：将List集合中的元素顺序反转。
shuffle(List list)：对List集合中的元素进行随机重排。
binarySearch(List list, T key)：使用二分查找算法在已排序的List集合中查找指定元素的索引。
indexOfSubList(List source, List target)：查找子集在父集中出现的位置。
rotate(List list, int distance)：将List集合中的元素循环右移指定距离。
unmodifiableList(List<? extends T> list)：返回一个包装了指定List的不可修改的视图。
synchronizedList(List list)：返回一个线程安全的List。

总之，Java Collections类为我们提供了丰富而强大的集合操作工具，使我们能够更加方便和高效地处理各种数据结构。

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20条评论

按时间正序按时间倒序按喜欢排序

宠辱不惊

10月16日

Java Collections类真的提高了代码的效率和可读性，尤其在使用排序和搜索功能时。

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三毛： @宠辱不惊

使用Java Collections类确实带来了很大的便利，特别是在处理复杂数据结构时。比如，利用Collections.sort()方法，可以轻松对列表进行排序，这在处理用户输入或数据库结果时非常有用。

以下是一个简单的示例，展示了如何使用Collections进行排序和搜索：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class CollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("Zoe");
        names.add("Alice");
        names.add("Bob");

        // 排序
        Collections.sort(names);
        System.out.println("Sorted names: " + names);

        // 搜索
        int index = Collections.binarySearch(names, "Alice");
        System.out.println("Index of Alice: " + index);
    }
}

通过Collections.sort()我们能够轻松地对names列表进行排序，而使用Collections.binarySearch()则使得在已排序的列表中查找数据变得高效。对于需要频繁处理集合的项目，这确实为代码性能和可读性带来提升。

可进一步阅读Java官方文档中的Collections类以获取更多详细的功能和示例，这将帮助更深入地了解如何利用这些工具优化代码。

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石头.剪刀.布

10月24日

结合线程安全的集合类和synchronizedList方法，对于高并发场景，Collections类提供了很好的解决方案。

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祁小贝R燕鸣： @石头.剪刀.布

对于高并发场景，选择合适的集合类确实是一个重要的课题。除了使用 Collections.synchronizedList() 方法创建同步列表，不妨考虑 Concurrent Collections 中的 CopyOnWriteArrayList，后者可以在多线程环境下提供更好的性能，尤其是读取操作非常频繁时。

假设我们有一个需要频繁读取和偶尔写入的场景，使用 CopyOnWriteArrayList 可以显著提升性能，代码示例如下：

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcurrentExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

        // 添加元素
        list.add("A");
        list.add("B");

        // 使用多线程进行读取
        Runnable readTask = () -> {
            for (String item : list) {
                System.out.println(item);
            }
        };

        // 使用多线程进行写入
        Runnable writeTask = () -> {
            list.add("C");
            System.out.println("Added C");
        };

        Thread reader = new Thread(readTask);
        Thread writer = new Thread(writeTask);

        reader.start();
        writer.start();
    }
}

在这个示例中，即使在写操作进行时，读取操作也能够安全进行，从而避免了锁的开销。这使得在高并发环境中，性能表现更优。

建议深入了解 Java 的 java.util.concurrent 包，因为它为并发编程提供了多种强大而安全的集合类，能够帮助解决更多复杂的场景。可参考 Java Concurrency in Practice 一书，进一步掌握这些概念。

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爱上生活

10月27日

关于sort方法，可以方便地对集合进行排序，尤其是对于复杂对象时，只需实现Comparable接口即可。

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彼岸蔷薇： @爱上生活

关于sort方法的评论很有启发。确实，实现Comparable接口是对复杂对象进行排序的一种简便方法。这里可以补充一个简单的示例，帮助理解如何通过实现Comparable接口来排序自定义对象。

假设我们有一个Person类，里面包含姓名和年龄属性，我们希望根据年龄对Person对象进行排序：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

class Person implements Comparable<Person> {
    String name;
    int age;

    Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int compareTo(Person other) {
        return Integer.compare(this.age, other.age);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + '}';
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> people = new ArrayList<>();
        people.add(new Person("Alice", 30));
        people.add(new Person("Bob", 25));
        people.add(new Person("Charlie", 35));

        Collections.sort(people);

        System.out.println(people);
    }
}

在这个示例中，Person类实现了Comparable接口，并覆盖了compareTo方法，以根据年龄进行比较。使用Collections.sort()能够直接对List<Person>进行排序，最终输出将是按年龄升序排列的人员列表。

这种方式在处理大量复杂数据时尤为有效。此外，如果需要更复杂的排序逻辑，还可以使用Comparator接口。在Java官方文档中可以找到更多关于集合和排序的内容，推荐查看：Java Collections Documentation。

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你定

10月30日

实际开发中，unmodifiableList经常用来创建不可变集合，确保数据安全。例如：

List<String> list = Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c")));

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非谁： @你定

在使用Java Collections时，确实不可变集合的概念非常重要，unmodifiableList就是一个很好的选择。通过确保集合的不可变性，我们可以有效地防止意外的数据修改，从而提高代码的安全性和可维护性。

可以考虑扩展一下这个概念，比如使用 Streams API 来进一步简化和优化代码。在某些情况下，可以直接创建不可变列表，而无需先创建一个可变的列表。如下示例：

List<String> immutableList = List.of("a", "b", "c");

这样，我们创建了一个不可变的列表，方法更简洁，同时也避免了创建中间可变集合的开销。此外，List.of 方法还有助于减少内存占用，因为它不需要额外的 ArrayList 实例。

对于更复杂的场景，可能会需要组合不可变集合或使用其他的不变集合类型，比如 Set 或 Map。可以考虑这些集合在实际开发中的应用和使用方式，这里的文档可以参考 Java Collections Framework，深入了解如何有效地利用这些特性。

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别来无恙

11月10日

使用Collections类的shuffle方法能轻易实现随机打乱数组元素的功能，在游戏开发中尤其有用。

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坐怀不乱： @别来无恙

使用 Collections.shuffle 方法的确是实现随机打乱数组元素的一个方便又高效的方法。特别是在游戏开发中，确保元素随机性常常是提升用户体验的关键之一。例如，在卡牌游戏中，可以借助这个方法轻松实现牌组的随机排序。这里有个简单的示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class ShuffleExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> cards = new ArrayList<>();
        cards.add("A");
        cards.add("K");
        cards.add("Q");
        cards.add("J");
        cards.add("10");

        // 打乱牌组
        Collections.shuffle(cards);

        // 打印随机顺序的牌
        System.out.println("随机顺序的牌: " + cards);
    }
}

以上代码展示了如何使用 Collections.shuffle 打乱一个简单的牌组，运行时可以看到每次输出的牌都有不同的顺序，这正是游戏开发中常需的功能。

此外，值得注意的是，shuffle 方法的随机性依赖于 java.util.Random 默认实例，如果需要更高的随机性，可以考虑传入自己的随机生成器。例如：

import java.util.Random;

Collections.shuffle(cards, new Random());

除了这个方法，了解其他集合框架的功能，如 List, Set, Map，也很有帮助，可以更全面地使用 Java 的集合类。如果对集合的操作感兴趣，可以参考 Java Collections Framework。希望这些信息能对你探索 Java 集合类有帮助！

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韦宇恒

11月20日

文章中提到的多种集合类型，让我更加明确每种集合的使用场景和特性，真是大有帮助。

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二度恋爱： @韦宇恒

对于集合类型的使用场景，深入理解确实能够让我们在编码时更得心应手。例如，在处理需要快速查找的场景时，可以选择 HashSet 或 HashMap，因为它们提供了常数时间复杂度的查找性能。而在需要保持顺序的情况下，ArrayList 或 LinkedList 可能更合适，前者在随机访问时效率高，后者在频繁插入和删除时表现良好。

可以考虑如下简单示例，展示不同集合类型的基本用法：

import java.util.*;

public class CollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用 ArrayList
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        System.out.println("ArrayList: " + list);

        // 使用 HashSet
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("Orange");
        set.add("Grapes");
        System.out.println("HashSet: " + set);

        // 使用 HashMap
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Tom", 30);
        map.put("Jerry", 25);
        System.out.println("HashMap: " + map);
    }
}

如果需要更深入的学习和实例，可以看看 Java Collections Framework 文档，它提供了详细的集合类特性和使用示例。通过不断的练习和对比不同集合类型的相对优缺点，能帮助我们在项目中做出更合适的选择。

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半秋天

11月22日

对于需要单实例的类，singleton集合非常实用，可以避免频繁创建对象的开销。

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日芯： @半秋天

对于singleton集合的实用性，有一个很好的补充点：在需要保证集合元素唯一时，可以考虑使用EnumSet或者Collections.singleton来创建只包含一个元素的集合。这些方法轻量且高效，特别是在需要开始时就定义唯一元素的场景中。

例如，下面是一个使用Collections.singleton的方法示例：

import java.util.Collections;
import java.util.Set;

public class SingletonExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> singleElementSet = Collections.singleton("唯一元素");

        // 输出集合内容
        singleElementSet.forEach(System.out::println);

        // 尝试向集合中添加元素，会引发UnsupportedOperationException
        // singleElementSet.add("新元素"); // Uncommenting this line will throw an exception
    }
}

这样的集合在尝试修改时会引发异常，这是其确保唯一性的一种有效手段。可以在实际开发中结合具体需求进行选择，同时查阅Java官方文档Java Collections Framework 了解更多集合的使用细节和最佳实践。

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随风

11月30日

rotate方法很有趣，比如在实现数组旋转功能时。这在处理旋转相关的算法题中给了很好的启发。

Collections.rotate(list, 2);

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烟花： @随风

对于旋转数组的需求，Collections.rotate() 方法确实是一个简洁明了的解决方案。使用这个方法不仅可以快速完成任务，还能让代码更加易读。除了应用于基本的数组旋转，这个方法在处理一些游戏算法、循环队列等场景时也非常实用。

例如，考虑一个简单的数组旋转实现，假设我们有一个包含数字的列表，希望将所有元素顺时针旋转两位：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class RotateExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(numbers, 1, 2, 3, 4, 5);

        System.out.println("原始列表: " + numbers);
        Collections.rotate(numbers, 2);
        System.out.println("旋转后列表: " + numbers);
    }
}

这个示例清晰展示了数组旋转的前后变化，能有效帮助理解该方法的使用。同时，值得注意的是，如果旋转的位数大于列表的大小，Collections.rotate() 会自动处理。了解这些细节能更好地提升对该类的理解和应用。

为了深入了解 Java Collections 的使用，可以参考 Java SE Documentation，该文档提供了丰富的示例和方法说明，方便开发者查阅。

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改变

12月07日

文章对Collections工具类的解析很详细，涵盖了诸多实用操作，建议在实践中多加应用和探索其高级用法。

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执迷不悔： @改变

评论很有见地，提到的高级用法确实值得深入探索。例如，使用Collections类中的sort方法时，传入自定义的Comparator可以实现按特定逻辑排序。这在实际开发中非常实用，尤其是处理复杂的数据结构时。

示例代码如下：

import java.util.*;

public class CustomSortExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> people = new ArrayList<>();
        people.add(new Person("Alice", 30));
        people.add(new Person("Bob", 25));
        people.add(new Person("Charlie", 35));

        // 按年龄排序
        Collections.sort(people, new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person p1, Person p2) {
                return Integer.compare(p1.getAge(), p2.getAge());
            }
        });

        for (Person person : people) {
            System.out.println(person.getName() + " - " + person.getAge());
        }
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

在此示例中，通过自定义比较器，我们可以灵活地根据年龄对Person对象进行排序。这不仅增强了代码的可读性，也提高了开发效率。深入掌握类似用法，无疑会在工作中大有裨益。

可以参考 Java Collections Framework 获取更多信息。

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北欧海盗Viking

12月11日

对于频繁需要查找的应用，binarySearch在提升搜索速度时非常有用，结合sort一起使用效果尤为明显。

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时过夏末： @北欧海盗Viking

对于频繁查找的场合，确实可以通过Arrays.sort()与Arrays.binarySearch()的结合来显著提高性能。在处理大量数据时，排序后的数组可以大幅降低查找时间复杂度，从O(n)降到O(log n)。

以下是一个简单的代码示例，展示了如何使用这两个方法：

import java.util.Arrays;

public class BinarySearchExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {5, 2, 8, 3, 1};

        // 首先排序数组
        Arrays.sort(numbers);
        System.out.println("Sorted Array: " + Arrays.toString(numbers));

        // 然后使用二分查找
        int key = 3;
        int index = Arrays.binarySearch(numbers, key);

        if (index >= 0) {
            System.out.println("Element found at index: " + index);
        } else {
            System.out.println("Element not found.");
        }
    }
}

在运行该代码时，会首先对数组进行排序，然后查找指定的元素，并输出其索引位置。这种方法在处理大数据量的情况下，尤其有效，推荐在类似的场景下使用。

若想深入了解binarySearch()的实现及其底层原理，可以参考Java的官方文档：Java Documentation - Arrays.binarySearch()以及其他相关资源来获取更多信息和示例。

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