Collections

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1. 常用功能

java.util.Collections时集合工具类,用来对集合进行操作,部分方法如下:

  • public static boolean addAll(Collection c,T ...elements):往集合中添加一些元素。
  • public static void shuffle(List<?> list):打乱集合顺序
  • public static void sort(List list):将集合中的元素按照默认规则进行排序
  • public static void sort(List list,Comparator<? super T>):将集合中的元素按照指定的规则进行排序
public class CollectionsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        //采用工具类,完成往集合中添加元素
        Collections.addAll(list, 12, 2, 4, 6, 8);
        System.out.println(list);

        //排序方法
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

        
    }
}

代码演示之后,我们发现集合按照顺序进行了排列,可是这样的顺序采用的是默认的顺序,如果想要指定顺序,那该怎么办呢?

2 Comparator比较器

我们还是先研究这个方法

public static void sort(List list):将集合中元素按照默认规则排序。不过这次存储的是字符串类型。

public class CollectionsDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("cba");
        list.add("aba");
        list.add("sba");
        list.add("nba");
        
        //排序方法
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);
        
    }
}

我们使用的是默认的规则完成字符串的排序,那么默认的规则是怎么定义出来的呢? 说到排序了,简单的说就是两个对象之间比较大小,那么在JAVA中提供了两种比较实现的方式,一种是比较死板的采用java.lang.Comparable接口去实现,一种是灵活的当我需要做排序的时候去选择java.util.Comparator接口去完成。

那么我们采用的public static void sort(List list)这个方法完成的排序,实际上要求了被排序的类型需要实现Comparable接口完成比较的功能,在String类型上如下:

public final class String implements java.io.Serializable,Comparable,CharSequence{

String类实现了这个接口,并完成了比较规则的定义,但是这样就把这种规则写死了,那比如我们想要字符串按照第一个字符降序排列,那么这样就要修改String的源代码,这是不可能的了,那么这个时候可以使用 public static void sort(List list,Comparator<? super T>) 方法灵活的完成,这里面就涉及到了Comparator这个接口,位于java.util包下,排序是Comparator能实现的功能之一,该接口代表一个比较器,比较器具有可比性!顾名思义就是做排序的,通俗的讲就是比较两个对象谁排在前面,谁排在后面,那么比较的方法是:

public int compare(String o1,String o2):比较两个参数的顺序。 两个对象的比较的结果有三种:大于,等于,小于 如果按照升序排序,则o1小于o2,返回负数,相等返回0,o1大于o2返回正数 如果按照降序排序,则o1小于o2,返回正数,相等返回0,o1大于o2返回负数

操作如下:

package ddw.test.Collections;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

public class CollectionsDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("cba");
        list.add("aba");
        list.add("sba");
        list.add("nbac");

        //排序方法,按照第一个单词的降序
        Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return -(o1.charAt(0) - o2.charAt(0));
            }
        });

        System.out.println(list);

    }
}

3 简述Comparable和Comparator两个接口的区别

Comparable:强行对实现它的每个类的对象进行整体的排序,这种排序称为类的自然排序,类的CompareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现CompareTo()一次,不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表(和数组)可以通过Collections.sort或者Arrays.sort进行自动排序,对象可以用作有序用映射中的键或者有序集合的元素,无需指定比较器。

Comparator:强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator传递给sort方法(如Collections.sort或者Arrays.sort),从而允许在排序上实现精确的控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构(如有序set或有序映射)的顺序,或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。

个人理解感觉就是:Comparable针对一种类型只能有一种比较方式,Comparator针对一种类型有多种比较的方式。

4 练习

创建一个学生类,存储到ArrayList集合中完成指定排序操作。

Student初始类

package ddw.test.Collections;

public class Student implements Comparable<Student> {
    private String name;
    private int age;


    public Student() {
    }

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

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

    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.age-o.age;
    }
}

测试类

package ddw.test.Collections;

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

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建四个学生对象 存储到集合中
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();

        list.add(new Student("rose", 18));
        list.add(new Student("jack", 16));
        list.add(new Student("abc", 16));
        list.add(new Student("ace", 17));
        list.add(new Student("mark", 16));


        Collections.sort(list);



        for (Student student : list) {
            System.out.println(student);
        }
    }
}

5 扩展

如果在使用的时候,想要独立的定义规则去使用,可以采用 Collections.sort(List list,Comparator c)方式,自己定义规则:

Collections.sort(list,new Comparator<Student>(){
@Override
public int compare(Student o1,Student o2){
return o2.getAge()-o1.getAge();//表示以学生的年龄降序
}
});

如果想要规则更多一些,可以参考以下代码:

Collections.sort(list,new Comparator<Student>(){
@Override
public int compare(Student o1,Student o2){
int result=o2.getAge()-o1.getAge();/表示以学生的年龄降序

if(result==0){//第一个规则判断结束,下一个规则,姓名的首字母升序
result=o1.getName().charAt(0)-o2.getName().charAt(0);

}

return result;
});