Java中的Collections类的使用示例详解

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Collections的常用方法及其简单使用

代码如下：

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

public class collections {
    public static void main(String[]args){
        int array[]={125,75,56,7};
        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            list.add(array[i]);
        }
        Collections.sort(list);//sort()对集合中的元素进行升序排序
        //binarySearch()采用折半查找在当前集合中寻找目标元素
        System.out.println("升序排序后，元素56的下标是："+Collections.binarySearch(list,56));//下标从0开始
        System.out.print("升序排序后集合中的元素是:");
        for(Integer i:list) {
            System.out.print(i+" ");
        }
        System.out.print("\n随机排序后集合中的元素是:");
        Collections.shuffle(list);//shuffle()对集合中的元素进行随机排列
        for(Integer i:list){
            System.out.print(i+" ");
        }
        System.out.println("\n集合的最大值："+Collections.max(list));//max()找到集合中元素的最大值
        System.out.println("集合中的最小值："+Collections.min(list));//min()找到集合中元素的最小值
        System.out.print("逆序排列后集合中的元素是：");
        Collections.reverse(list);//reverse()将当前排列好的元素进行逆序排列
        for(Integer j:list){
            System.out.print(j+" ");
        }
        Collections.rotate(list,3);//将集合中的元素旋转指定的距离
        System.out.print("\n将集合中的元素旋转3之后集合为：");
        for(Integer j:list){
            System.out.print(j+" ");
        }
        List<Integer>list1=new ArrayList<>(10);
    }
}

输出：

升序排序后，元素56的下标是：1
升序排序后集合中的元素是:7 56 75 125
随机排序后集合中的元素是:125 75 56 7
集合的最大值：125
集合中的最小值：7
逆序排列后集合中的元素是：7 56 75 125
将集合中的元素旋转3之后集合为：56 75 125 7

注：在执行binarySearch方法对元素进行折半查找前，先调用sort方法对集合中的元素进行排序，有序且为顺序存储才能够进行折半查找，这是我们在数据结构中就学习的，在java中同样是如此

Collections.copy()方法

代码如下：

package Collections;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class collections {
    public static void main(String[]args){
        int array[]={125,75,56,7};
        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        List<Integer>list1=new ArrayList<>(4);
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            list.add(array[i]);
        }
        Collections.copy(list1,list);
        for(Integer i:list1) {
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

报错：

Exception in thread "main" java.lang.IndexOutOfBoundsException: Source does not fit in dest
at java.base/java.util.Collections.copy(Collections.java:561)
at Collections.collections.main(collections.java:16)

在我们所编写的程序中暂时为发现语法性的问题，点开561行，copy方法的源码：

通过看源码，发现这个方法是有目标数组和源数组的元素个数进行比较的操作，如果目标数组的元素个数小于源数组的元素个数，则抛出异常：下标越界。

再返回到我们的java代码，list1在最开始我们就设置了它的初始容量为4，那么为什么还会出现下标越界问题呀？

通过输出list1的长度，去查看是否是初始化操作有问题：

System.out.println(list1.size());

输出为0，并不是我们最初设定的4

指定的list1容量为4，只是指定了list1当前能够容纳的元素个数为4，即指定了list1的容纳能力(int capacity)为4，并不代表list1中有了四个实际的元素

我们并不能通过初始化操作去改变size的大小，初始化时实际元素个数(size)永远为0，只有在进行add()和remove()等相关操作时，实际元素个数才会发生改变

解决办法即为：给目标集合初始化一定的长度，可使用0/null实现数据的初始化操作

修改如下：

import java.util.List;
public class collections {
    public static void main(String[]args){
        int array[]={125,75,56,7};
        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        List<Integer>list1=new ArrayList<>(3);
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            list.add(array[i]);
        }
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            list1.add(0);
        }
       System.out.println("复制完成后list1中的元素如下：");
        Collections.copy(list1,list);
        for(Integer i:list1) {
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

输出：

复制完成后list1中的元素如下：
125 75 56 7

在修改的过程中，我将capacity的值改变为小于数组长度的，因此看来给list1指定容量在这里是没什么用，但该操作在某些时候可提高效率。

ArrayList指定初始容量可提高效率

ArrayList是List接口的可变数组的实现。实现了所有可选列表操作，并允许包括 null 在内的所有元素，除了实现 List 接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小，每个ArrayList实例都有一个容量，初始化容量10，该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小，随着向ArrayList中不断添加元素，其容量也自动增长，自动增长会带来数据向新数组的重新拷贝，因此，如果可预知数据量的多少，可在构造ArrayList时指定其容量。在添加大量元素前，应用程序也可以使用ensureCapacity操作来增加ArrayList实例的容量，这可以减少递增式再分配的数量

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