Java 工具类之Collections和Arrays使用

时间：2017/12/11 14:46:47
参考：

Jdk 源码

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Collections 和 Arrays#

Collections#

排序
1 2
public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)
1. 二分查找，应用于已经排序的List，如果有重复之，不保证每一次查找到的是同一个元素。
  
  public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List list) public static int binarySearch(List<? extends T> list, T key, Comparator<? super T> c) 3. 逆转 List
  
  public static void reverse(List<?> list) 4. 打乱数组顺序
  
  public static void shuffle(List<?> list) public static void shuffle(List<?> list, Random rnd) 5. 交换List指定位置的元素
  
  public static void swap(List<?> list, int i, int j) { final List l = list; l.set(i, l.set(j, l.get(i))); } 6. 用指定元素替换List里面的所有元素
  
  public static void fill(List<? super T> list, T obj) 7. 把数组拷贝到指定数组
  
  public static void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) 8. 查找最小值
  
  public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T min(Collection<? extends T> coll) public static T min(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp) 9. 查找最大值
  
  public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll) public static T max(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp) 10. 循环移动数据
  
  //数组[t, a, n, k, s] rotate(list, 1) 或者 rotate(list, -4) ==>[s, t, a, n, k] public static void rotate(List<?> list, int distance) 11. 替换所有的指定元素为指定值
  
  public static boolean replaceAll(List list, T oldVal, T newVal) 13. 查看指定List是否包含另外一个List
  
  //返回第一个位置的坐标或-1 public static int indexOfSubList(List<?> source, List<?> target) //获取最后一个位置的坐标或-1 public static int lastIndexOfSubList(List<?> source, List<?> target) 14. 不可变集合。返回指定集合的不可变视图，只能在集合上面执行只读操作，任何改变操作都会抛出 UnmodifiableCollection 异常。
  
  public static Collection unmodifiableCollection(Collection<? extends T> c) public static Set unmodifiableSet(Set<? extends T> s) public static SortedSet unmodifiableSortedSet(SortedSet s) public static NavigableSet unmodifiableNavigableSet(NavigableSet s) public static List unmodifiableList(List<? extends T> list) public static Map unmodifiableMap(Map<? extends K, ? extends V> m) public static SortedMap unmodifiableSortedMap(SortedMap m) public static NavigableMap unmodifiableNavigableMap(NavigableMap m)

同步集合，所有的操作增加同步锁，效率不高。

public static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c)
public static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)
public static <T> SortedSet<T> synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s)
public static <T> NavigableSet<T> synchronizedNavigableSet(NavigableSet<T> s)
public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)
public static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m) 
public static <K,V> SortedMap<K,V> synchronizedSortedMap(SortedMap<K,V> m) 
public static <K,V> NavigableMap<K,V> synchronizedNavigableMap(NavigableMap<K,V> m)

源代码：

static class SynchronizedCollection<E> implements Collection<E>, Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 3053995032091335093L;

    final Collection<E> c;  // Backing Collection
    final Object mutex;     // Object on which to synchronize

    SynchronizedCollection(Collection<E> c) {
        this.c = Objects.requireNonNull(c);
        mutex = this;
    }

    SynchronizedCollection(Collection<E> c, Object mutex) {
        this.c = Objects.requireNonNull(c);
        this.mutex = Objects.requireNonNull(mutex);
    }

    public int size() {
        synchronized (mutex) {return c.size();}
    }
    ... ...
    private void writeObject(ObjectOutputStream s) throws IOException {
        synchronized (mutex) {s.defaultWriteObject();}
    }
}

固化无类型集合的类型，插入其他类型数据会抛出异常。

public static Collection checkedCollection(Collection c,Class type) public static Queue checkedQueue(Queue queue, Class type) public static Set checkedSet(Set s, Class type) public static SortedSet checkedSortedSet(SortedSet s,Class type) public static NavigableSet checkedNavigableSet(NavigableSet s,Class type) public static List checkedList(List list, Class type) public static Map checkedMap(Map m,Class keyType,Class valueType) public static SortedMap checkedSortedMap(SortedMap m,Class keyType,Class valueType) public static NavigableMap checkedNavigableMap(NavigableMap m,Class keyType,Class valueType)

固化无类型集合的类型，当你获得一个无类型的集合，你可以通过该方法指定集合的类型。

//无类型
List objectArrayList = new ArrayList<>();
//固化类型
Collection<String> checkedCollection = Collections.checkedCollection(objectArrayList, String.class);

空集合，静态内部类。

public static Iterator emptyIterator() public static ListIterator emptyListIterator() public static Enumeration emptyEnumeration() public static final Set emptySet() public static SortedSet emptySortedSet() public static NavigableSet emptyNavigableSet() public static final List emptyList() public static final Map emptyMap() public static final SortedMap emptySortedMap() public static final NavigableMap emptyNavigableMap()

源码：

class Collections {

    public static <T> Iterator<T> emptyIterator() {
        return (Iterator<T>) EmptyIterator.EMPTY_ITERATOR;
    }

    private static class EmptyIterator<E> implements Iterator<E> {
        static final EmptyIterator<Object> EMPTY_ITERATOR
            = new EmptyIterator<>();

        public boolean hasNext() { return false; }
        public E next() { throw new NoSuchElementException(); }
        public void remove() { throw new IllegalStateException(); }
        @Override
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
            Objects.requireNonNull(action);
        }
    }
}

不可变对象，单一元素。返回一个不可变的集合，且只包含指定的元素。

public static Set singleton(T o) public static List singletonList(T o) public static Map singletonMap(K key, V value) 19. 返回一个n个指定元素的不可变集合

public static List nCopies(int n, T o) 20. 逆排序

public static Comparator reverseOrder() public static Comparator reverseOrder(Comparator cmp)

例如：

1	`Arrays.sort(a, Collections.reverseOrder());`

返回枚举

public static Enumeration enumeration(final Collection c) 22. 枚举转换为List

public static ArrayList list(Enumeration e) 23. 返回元素出现的次数

public static int frequency(Collection<?> c, Object o) { int result = 0; if (o == null) { for (Object e : c) if (e == null) result++; } else { for (Object e : c) if (o.equals(e)) result++; } return result; }

判断两个集合是否有交集，（代码可以优化）

public static boolean disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) {

    Collection<?> contains = c2;
    Collection<?> iterate = c1;

    if (c1 instanceof Set) {
        iterate = c2;
        contains = c1;
    } else if (!(c2 instanceof Set)) {
        int c1size = c1.size();
        int c2size = c2.size();
        if (c1size == 0 || c2size == 0) {
            return true;
        }
        if (c1size > c2size) {
            iterate = c2;
            contains = c1;
        }
    }

    for (Object e : iterate) {
        if (contains.contains(e)) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

添加元素到集合。

public static boolean addAll(Collection<? super T> c, T... elements) { boolean result = false; for (T element : elements){ // result = result | c.add(element); result |= c.add(element); } return result; } 26. 返回指定Map实现的Set。HasMap和TreeMap已经有对应的HastSet和TreeSet。

public static Set newSetFromMap(Map map)

后进先出队列

1	`public static <T> Queue<T> asLifoQueue(Deque<T> deque)`

Arrays 数组相关操作#

排序 sort(...)，快速排序实现。
并行排序 parallelSort(...)
排序 sort(Object[] a) 归并排序。
实现左右元素相加 parallelPrefix(int[] array, IntBinaryOperator op)
1 2 3 4 5
int[] arr = new int[20]; arr[0] = 1; arr[1] = 1; Arrays.parallelPrefix(arr, (left, right) -> left + right);
输出结果：
1
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
1. 二分搜索 int binarySearch(long[] a, long key)
2. 数组比较 equals(long[] a， long[] b)
3. 数组填充 fill(long[] a, long val)
4. 复制一个数组 copyOf(T[] original, int newLength)
5. asList(T ...a)
6. 转换成流 stream(T[] array)
7. 比较 compare(boolean[] a, boolean[] b) 的大小
8. 找到两个数组第一个不一样的地方 mismatch(boolean[] a, boolean[] b)