Collections 類是 Java 提供的一個操作 Set、List 和 Map 等集合的工具類。Collections 類提供了許多操作集合的靜態(tài)方法，借助這些靜態(tài)方法可以實現(xiàn)集合元素的排序、查找替換和復制等操作。下面介紹 Collections 類中操作集合的常用方法。
排序(正向和逆向)
Collections 提供了如下方法用于對 List 集合元素進行排序。
void reverse(List list)：對指定 List 集合元素進行逆向排序。
void shuffle(List list)：對 List 集合元素進行隨機排序(shuffle 方法模擬了“洗牌”動作)。
void sort(List list)：根據(jù)元素的自然順序?qū)χ付?List 集合的元素按升序進行排序。
void sort(List list, Comparator c)：根據(jù)指定 Comparator 產(chǎn)生的順序?qū)?List 集合元素進行排序。
void swap(List list, int i, int j)：將指定 List 集合中的 i 處元素和 j 處元素進行交換。
void rotate(List list, int distance)：當 distance 為正數(shù)時，將 list 集合的后 distance 個元素“整體”移到前面;當 distance 為負數(shù)時，將 list 集合的前 distance 個元素“整體”移到后面。該方法不會改變集合的長度。
下面程序簡單示范了利用 Collections 工具類來操作 List 集合。
例 1
編寫一個程序，對用戶輸入的 5 個商品價格進行排序后輸出。這里要求使用 Collections 類中 sort() 方法按從低到高的順序?qū)ζ溥M行排序，最后將排序后的成績輸出。
具體實現(xiàn)代碼如下：
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
List prices = new ArrayList();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("請輸入第 " + (i + 1) + " 個商品的價格：");
int p = input.nextInt();
prices.add(Integer.valueOf(p)); // 將錄入的價格保存到List集合中
}
Collections.sort(prices); // 調(diào)用sort()方法對集合進行排序
System.out.println("價格從低到高的排列為：");
for (int i = 0; i < prices.size(); i++) {
System.out.print(prices.get(i) + "\t");
}
}
}
如上述代碼，循環(huán)錄入 5 個價格，并將每個價格都存儲到已定義好的 List 集合 prices 中，然后使用 Collections 類的 sort() 方法對該集合元素進行升序排序。最后使用 for 循環(huán)遍歷 users 集合，輸出該集合中的元素。
該程序的執(zhí)行結果如下所示。
請輸入第 1 個商品的價格：
85
請輸入第 2 個商品的價格：
48
請輸入第 3 個商品的價格：
66
請輸入第 4 個商品的價格：
80
請輸入第 5 個商品的價格：
18
價格從低到高的排列為：
18 48 66 80 85
例 2
循環(huán)錄入 5 個商品的名稱，并按錄入時間的先后順序進行降序排序，即后錄入的先輸出。
下面編寫程序，使用 Collections 類的 reverse() 方法對保存到 List 集合中的 5 個商品名稱進行反轉(zhuǎn)排序，并輸出排序后的商品信息。具體的實現(xiàn)代碼如下：
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
List students = new ArrayList();
System.out.println("******** 商品信息 ********");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println("請輸入第 " + (i + 1) + " 個商品的名稱：");
String name = input.next();
students.add(name); // 將錄入的商品名稱存到List集合中
}
Collections.reverse(students); // 調(diào)用reverse()方法對集合元素進行反轉(zhuǎn)排序
System.out.println("按錄入時間的先后順序進行降序排列為：");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.print(students.get(i) + "\t");
}
}
}
如上述代碼，首先循環(huán)錄入 5 個商品的名稱，并將這些名稱保存到 List 集合中，然后調(diào)用 Collections 類中的 reverse() 方法對該集合元素進行反轉(zhuǎn)排序。最后使用 for 循環(huán)將排序后的集合元素輸出。
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執(zhí)行該程序，輸出結果如下所示。
******** 商品信息 ********
請輸入第 1 個商品的名稱：
果粒橙
請輸入第 2 個商品的名稱：
冰紅茶
請輸入第 3 個商品的名稱：
礦泉水
請輸入第 4 個商品的名稱：
軟面包
請輸入第 5 個商品的名稱：
巧克力
按錄入時間的先后順序進行降序排列為：
巧克力 軟面包 礦泉水 冰紅茶 果粒橙
查找、替換操作
Collections 還提供了如下常用的用于查找、替換集合元素的方法。
int binarySearch(List list, Object key)：使用二分搜索法搜索指定的 List 集合，以獲得指定對象在 List 集合中的索引。如果要使該方法可以正常工作，則必須保證 List 中的元素已經(jīng)處于有序狀態(tài)。
Object max(Collection coll)：根據(jù)元素的自然順序，返回給定集合中的最大元素。
Object max(Collection coll, Comparator comp)：根據(jù) Comparator 指定的順序，返回給定集合中的最大元素。
Object min(Collection coll)：根據(jù)元素的自然順序，返回給定集合中的最小元素。
Object min(Collection coll, Comparator comp)：根據(jù) Comparator 指定的順序，返回給定集合中的最小元素。
void fill(List list, Object obj)：使用指定元素 obj 替換指定 List 集合中的所有元素。
int frequency(Collection c, Object o)：返回指定集合中指定元素的出現(xiàn)次數(shù)。
int indexOfSubList(List source, List target)：返回子 List 對象在父 List 對象中第一次出現(xiàn)的位置索引;如果父 List 中沒有出現(xiàn)這樣的子 List，則返回 -1。
int lastIndexOfSubList(List source, List target)：返回子 List 對象在父 List 對象中最后一次出現(xiàn)的位置索引;如果父 List 中沒有岀現(xiàn)這樣的子 List，則返回 -1。
boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)：使用一個新值 newVal 替換 List 對象的所有舊值 oldVal。
下面程序簡單示范了 Collections 工具類的用法。
例 3
編寫一個程序，要求用戶輸入 3 個商品名稱，然后使用 Collections 類中的 fill() 方法對商品信息進行重置操作，即將所有名稱都更改為“未填寫”。具體的實現(xiàn)代碼如下：
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
List products = new ArrayList();
System.out.println("******** 商品信息 ********");
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("請輸入第 " + (i + 1) + " 個商品的名稱：");
String name = input.next();
products.add(name); // 將用戶錄入的商品名稱保存到List集合中
}
System.out.println("重置商品信息，將所有名稱都更改為'未填寫'");
Collections.fill(products, "未填寫");
System.out.println("重置后的商品信息為：");
for (int i = 0; i < products.size(); i++) {
System.out.print(products.get(i) + "\t");
}
}
}
如上述代碼，首先循環(huán)錄入 3 個商品名稱，并將這些商品信息存儲到 List 集合中，然后調(diào)用 Collections 類中的 fill() 方法將該集合中的所有元素值替換為“未填寫”。最后使用 for 循環(huán)將替換后的集合元素輸出。
運行該程序，執(zhí)行結果如下所示。
******** 商品信息 ********
請輸入第 1 個商品的名稱：
蘇打水
請輸入第 2 個商品的名稱：
礦泉水
請輸入第 3 個商品的名稱：
冰紅茶
重置商品信息，將所有名稱都更改為'未填寫'
重置后的商品信息為：
未填寫 未填寫 未填寫
例 4
在一個集合中保存 4 個數(shù)據(jù)，分別輸出最大最小元素和指定數(shù)據(jù)在集合中出現(xiàn)的次數(shù)。
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList nums = new ArrayList();
nums.add(2);
nums.add(-5);
nums.add(3);
nums.add(0);
System.out.println(nums); // 輸出：[2, -5, 3, 0]
System.out.println(Collections.max(nums)); // 輸出最大元素，將輸出 3
System.out.println(Collections.min(nums)); // 輸出最小元素，將輸出-5
Collections.replaceAll(nums, 0, 1);// 將 nums中的 0 使用 1 來代替
System.out.println(nums); // 輸出：[2, -5, 3, 1]
// 判斷-5在List集合中出現(xiàn)的次數(shù)，返回1
System.out.println(Collections.frequency(nums, -5));
Collections.sort(nums); // 對 nums集合排序
System.out.println(nums); // 輸出：[-5, 1, 2, 3]
// 只有排序后的List集合才可用二分法查詢，輸出3
System.out.println(Collections.binarySearch(nums, 3));
}
}
如上述代碼，向 List 集合中添加 4 個數(shù)據(jù)，然后調(diào)用 Collections 類中的 max() 和 min() 方法輸出集合中的最大最小元素，replaceAll() 替換元素，frequency() 判斷指定數(shù)據(jù)在 List 集合中出現(xiàn)的次數(shù)，最后用 binarySearch() 進行二分法查詢。
運行上述程序，執(zhí)行結果如下：
[2, -5, 3, 0]
3
-5
[2, -5, 3, 1]
1
[-5, 1, 2, 3]
3
復制
Collections 類的 copy() 靜態(tài)方法用于將指定集合中的所有元素復制到另一個集合中。執(zhí)行 copy() 方法后，目標集合中每個已復制元素的索引將等同于源集合中該元素的索引。
copy() 方法的語法格式如下：
void copy(List dest,List src)
其中，dest 表示目標集合對象，src 表示源集合對象。
注意：目標集合的長度至少和源集合的長度相同，如果目標集合的長度更長，則不影響目標集合中的其余元素。如果目標集合長度不夠而無法包含整個源集合元素，程序?qū)伋?IndexOutOfBoundsException 異常。
例 5
在一個集合中保存了 5 個商品名稱，現(xiàn)在要使用 Collections 類中的 copy() 方法將其中的 3 個替換掉。具體實現(xiàn)的代碼如下：
public class Test5 {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
List srcList = new ArrayList();
List destList = new ArrayList();
destList.add("蘇打水");
destList.add("木糖醇");
destList.add("方便面");
destList.add("火腿腸");
destList.add("冰紅茶");
System.out.println("原有商品如下：");
for (int i = 0; i < destList.size(); i++) {
System.out.println(destList.get(i));
}
System.out.println("輸入替換的商品名稱：");
for (int i = 0; i < 3; i++) {
System.out.println("第 " + (i + 1) + " 個商品：");
String name = input.next();
srcList.add(name);
}
// 調(diào)用copy()方法將當前商品信息復制到原有商品信息集合中
Collections.copy(destList, srcList);
System.out.println("當前商品有：");
for (int i = 0; i < destList.size(); i++) {
System.out.print(destList.get(i) + "\t");
}
}
}
如上述代碼，首先創(chuàng)建了兩個 List 對象 srcList 和 destList，并向 destList 集合中添加了 5 個元素，向 srcList 集合中添加了 3 個元素，然后調(diào)用 Collections 類中 copy() 方法將 srcList 集合中的全部元素復制到 destList 集合中。由于 destList 集合中含有 5 個元素，故最后兩個元素不會被覆蓋。
運行該程序，具體的執(zhí)行結果如下所示。
原有商品如下：
蘇打水
木糖醇
方便面
火腿腸
冰紅茶
輸入替換的商品名稱：
第 1 個商品：
燕麥片
第 2 個商品：
八寶粥
第 3 個商品：
軟面包
當前商品有：
燕麥片 八寶粥 軟面包 火腿腸 冰紅茶
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