java中的Collection和Collections|极客笔记

java中的Collection和Collections

Java中的Collection和Collections是用于处理数据集合的两个重要类。

什么是Collection？

在Java中，Collection是一个接口，它是Java集合框架层次结构的根接口。它定义了一些常见数据集合的操作和行为。

Collection接口继承自java.lang.Iterable接口，因此它能够被迭代遍历。它还定义了一些常用的方法，如add()、remove()、contains()等。

常见的Collection接口的实现类有List、Set和Queue。

什么是Collections？

Collections是一个包含了一些静态方法的工具类，提供了一系列的方法用于对集合进行操作。

Collections类提供了一些用于排序、查找、替换、填充、反转和随机排列等功能的方法。它还提供了一些方法用于将集合转换为数组、查找最大值和最小值等。

Collection vs Collections

Collection和Collections之间有一些区别。Collection是一个接口，表示一个数据集合，而Collections是一个工具类，提供了一些用于操作集合的静态方法。

Collection用于定义操作和行为，如添加和删除元素等；而Collections用于提供一些工具方法来操作集合。
Collection是一个接口，需要通过它的实现类来创建对象；而Collections是一个工具类，可以直接调用其中的静态方法。
Collection定义了一些常见的数据集合的操作；而Collections定义了一些通用的集合操作。

Collection的常用实现类

Java提供了许多实现了Collection接口的类，常见的有List、Set和Queue。

List

List是一个有序的集合，允许重复的元素。它的常见实现类有ArrayList、LinkedList和Vector。

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

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

        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Orange");

        System.out.println(list); // [Apple, Banana, Orange]

        list.remove(1);

        System.out.println(list); // [Apple, Orange]

        System.out.println(list.get(0)); // Apple

        System.out.println(list.contains("Banana")); // false

        System.out.println(list.size()); // 2
    }
}

上述示例代码创建了一个ArrayList实例，并向其中添加了三个元素。然后，通过调用remove()方法删除了索引为1的元素。接着，使用get()方法获取了索引为0的元素，并使用contains()方法判断是否包含”Banana”元素。最后，通过size()方法获取集合的大小。

Set

Set是一个不允许重复元素的集合。它的常见实现类有HashSet和TreeSet。

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

public class SetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();

        set.add("Apple");
        set.add("Banana");
        set.add("Orange");

        System.out.println(set); // [Apple, Banana, Orange]

        set.remove("Banana");

        System.out.println(set); // [Apple, Orange]

        System.out.println(set.contains("Banana")); // false

        System.out.println(set.size()); // 2
    }
}

上述示例代码创建了一个HashSet实例，并向其中添加了三个元素。然后，通过调用remove()方法删除了”Banana”元素。接着，使用contains()方法判断是否包含”Banana”元素。最后，通过size()方法获取集合的大小。

Queue

Queue是一个先进先出（FIFO）的集合，它只允许在表的一端进行插入操作，在另一端进行删除操作。它的常见实现类有LinkedList。

import java.util.Queue;
import java.util.LinkedList;

public class QueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        Queue<String> queue = new LinkedList<>();

        queue.add("Apple");
        queue.add("Banana");
        queue.add("Orange");

        System.out.println(queue); // [Apple, Banana, Orange]

        queue.remove();

        System.out.println(queue); // [Banana, Orange]

        System.out.println(queue.peek()); // Banana

        System.out.println(queue.size()); // 2
    }
}

上述示例代码创建了一个LinkedList实例，并向其中添加了三个元素。然后，通过调用remove()方法删除了队列的头部元素。接着，使用peek()方法获取了队列的头部元素。最后，通过size()方法获取队列的大小。

Collections的常用方法

下面介绍一些Collections类提供的常用方法：

排序

Collections类提供了两个方法用于对列表进行排序：sort()和reverse()。

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

public class SortingExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(5);
        list.add(2);
        list.add(8);

        System.out.println(list); // [5, 2, 8]

        Collections.sort(list);

        System.out.println(list); // [2, 5, 8]

        Collections.reverse(list);

        System.out.println(list); // [8, 5, 2]
    }
}

上述示例代码创建了一个ArrayList实例，并向其中添加了三个整数。然后，通过调用sort()方法对列表进行排序，再通过调用reverse()方法反转列表。

查找

Collections类提供了两个方法用于在列表中查找元素的最大值和最小值：max()和min()。

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

public class SearchingExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(5);
        list.add(2);
        list.add(8);

        System.out.println(Collections.max(list)); // 8

        System.out.println(Collections.min(list)); // 2
    }
}

上述示例代码创建了一个ArrayList实例，并向其中添加了三个整数。然后，通过调用max()方法和min()方法分别获取列表的最大值和最小值。

填充

Collections类提供了一个方法用于将集合中的所有元素替换为指定的元素：fill()。

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

public class FillingExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Orange");

        System.out.println(list); // [Apple, Banana, Orange]

        Collections.fill(list, "Watermelon");

        System.out.println(list); // [Watermelon, Watermelon, Watermelon]
    }
}

上述示例代码创建了一个ArrayList实例，并向其中添加了三个元素。然后，通过调用fill()方法将所有元素替换为”Watermelon”。

随机排列

Collections类提供了一个方法用于随机排列集合中的元素：shuffle()。

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

public class ShufflingExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);

        System.out.println(list); // [1, 2, 3, 4]

        Collections.shuffle(list);

        System.out.println(list); // [4, 1, 3, 2]
    }
}

上述示例代码创建了一个ArrayList实例，并向其中添加了四个整数。然后，通过调用shuffle()方法随机排列集合中的元素。

将集合转换为数组

Collections类提供了一个方法用于将集合转换为数组：toArray()。

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

public class ConvertToArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Orange");

        Object[] array = list.toArray();

        for (Object element : array) {
            System.out.println(element); // Apple Banana Orange
        }
    }
}

上述示例代码创建了一个ArrayList实例，并向其中添加了三个元素。然后，通过调用toArray()方法将集合转换为数组，并使用增强for循环遍历数组并打印每个元素。