Java基礎_集合框架工具類相關應用

一、集合(Collections)

/*
集合框架的工具類：
Collections：

幾個常用的方法：
sort();
max();
binarySearch();
fill();
replaceAll();
reverseOrder();
shuffle();

*/
import java.util.*;
class StrLenComparator implements Comparator<String>//比較器
{
	public int compare(String s1,String s2)
	{
		if(s1.length()>s2.length())
			return 1;
		if(s1.length()<s2.length())
			return -1;

		return s1.compareTo(s2);
	}
}
class CollectionsDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		sortDemo();
		maxDemo();
		binarySearchDemo();
		fillDemo();
		replaceAllDemo();
		reverseOrderDemo();
		shuffleDemo();
	}
	public static void sortDemo()
	{
		List<String> list =new ArrayList<String>();

		list.add("asd");
		list.add("vbn");
		list.add("artd");
		list.add("rtd");
		list.add("artd");
		
		sop("sortDemo():");
		sop(list);
		Collections.sort(list,new StrLenComparator());
		sop(list);	

		sop("");
	}
	public static void maxDemo()
	{
		List<String> list =new ArrayList<String>();

		list.add("asd");
		list.add("vbn");
		list.add("artd");
		list.add("rtd");
		list.add("artd");
		
		sop("maxDemo()");
		sop(list);
		String max=Collections.max(list,new StrLenComparator());
		sop("max="+max);	

		sop("");

	}
	public static void binarySearchDemo()
	{
		List<String> list =new ArrayList<String>();

		list.add("asd");
		list.add("vbn");
		list.add("artd");
		list.add("rtd");
		list.add("artd");

		Collections.sort(list);
		sop("binarySearchDemo():");
		sop(list);
		int index=Collections.binarySearch(list,"artd");
		//int index=halfSearch(list,"aaaa");//binarySearch原理
		sop("index="+index);	

		sop("");

	}
	/*
	public static int halfSearch(List<String> list,String key)//binarySearch原理
	{
		int max,min,mid;
		max=list.size()-1;
		min=0;

		while(min<=max)
		{
			mid=(max+min)>>1;    //  /2;
			String str=list.get(mid);
			int num=str.compareTo(key);
			if(num>0)
				max=mid-1;
			else if(num<0)
					min=mid+1;
				 else
					 return mid;		
		}
		return -min-1;
	}
	public static int halfSearch2(List<String> list,String key,Comparator<String> cmp)//binarySearch原理
	{
		int max,min,mid;
		max=list.size()-1;
		min=0;

		while(min<=max)
		{
			mid=(max+min)>>1;    //  /2;
			String str=list.get(mid);
			int num=cmp.compare(str,key);
			if(num>0)
				max=mid-1;
			else if(num<0)
					min=mid+1;
				 else
					 return mid;		
		}
		return -min-1;
	}
	*/

	public static void reverseOrderDemo()
	{
		sop("reverseOrderDemo():");
		//TreeSet<String> ts=new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder());//強行逆轉自然順序。reverseOrder返回一個比較器。
		TreeSet<String> ts=new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder(new StrLenComparator()));//reverseOrder()的重載方法，強行逆轉比較器的順序。返回一個比較器。

		ts.add("asda");
		ts.add("rte");
		ts.add("qn");
		ts.add("wera");

		Iterator it=ts.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			System.out.println(it.next());
		}

		sop("");
	}
	public static void replaceAllDemo()
	{
		List<String> list =new ArrayList<String>();

		list.add("asd");
		list.add("vbn");
		list.add("artd");
		list.add("rtd");
		list.add("artd");

		sop("replaceAllDemo():");
		sop(list);
		Collections.replaceAll(list,"artd","123");
		sop(list);
		Collections.reverse(list);
		sop(list);

		sop("");
	}
	public static void fillDemo()
	{
		List<String> list =new ArrayList<String>();

		list.add("asd");
		list.add("vbn");
		list.add("artd");
		list.add("rtd");
		list.add("artd");

		sop("fillDemo():");
		sop(list);
		Collections.fill(list,"pp");
		sop(list);

		sop("");

	}
	public static void shuffleDemo()
	{
		List<String> list =new ArrayList<String>();

		list.add("asd");
		list.add("vbn");
		list.add("artd");
		list.add("rtd");
		list.add("artd");

		sop("shuffleDemo():");
		sop(list);
		Collections.shuffle(list);
		sop(list);

		sop("");
	}
	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
}

 

/*
練習：Collections類的fill方法可以將list集合中所有元素替換成指定的元素。
那麼將list集合中部分元素替換成指定元素。
*/
import java.util.*;
class CollectionsDemo2 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		List<String> list =new ArrayList<String>();

		list.add("asd");
		list.add("vbn");
		list.add("artd");
		list.add("rtd");
		list.add("artd");
		sop("原集合："+list);
		fillDemo(list,"pp",2,4);//包含頭，不包尾
	}
	public static void fillDemo(List<String> list,String str,int start,int end)
	{
		if(!((start>=0&&end>=0)&&(start<end)&&(end<=list.size())))
			throw new RuntimeException("參數輸入有誤！");

		for(int i=start;i<end;i++)
		{
			list.set(i,str);
		}
		sop(list);
	}
	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
}

二、集合(Arrays)

/*
Arrays:用於操作數組的工具類，裏面都是靜態方法。

asList():將數組變爲List集合
把數組變成list集合有什麼好處？
可以使用集合的思想和方法來操作數組中的元素。

注意將數組變爲集合，不可以使用集合的增刪方法，因爲數組的長度是固定的。
如果增刪會發生UnsupportedOperationException異常。

如果數組中的元素都是對象，那麼變成集合時，數組中的元素就直接轉成集合中的元素
如果數組中的元素都是基本數據類型，那麼會將該數組作爲集合中的元素存在。
*/
import java.util.*;
class ArraysDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		/*
		int[] arr={1,2,3,4,45,6};
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		*/

		String[] arr={"asd","cv","ewr"};
		List<String> list=Arrays.asList(arr);

		sop("contains:"+list.contains("cc"));
		//list.add("wwe");//UnsupportedOperationException
		sop(list);
		
		
		/*
		int[] nums={1,2,3,4,45,6};
		List<int[]> li=Arrays.asList(nums);
		*/
		Integer[] nums={1,2,3,45,6};
		List<Integer> li=Arrays.asList(nums);
		sop(li);
		

	}
	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
}

三、集合(集合轉成數組)

/*
集合變數組:
Collection接口中的toArray方法。

1.指定類型的數組要定義多長呢？
當指定類型的數組長度小於集合的size，那麼該方法內部會創建一個新的數組，
長度爲集合的size。當指定類型的數組長度大於集合的size，就不會創建新數組，
而是使用傳遞進來的數組。所以創建一個剛剛好的數組最優。

2.爲什麼要將集合變數組？
爲了限定對元素的操作。
*/
import java.util.*;
class CollectionToArray 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		ArrayList<String> a1=new ArrayList<String>();
		a1.add("abc1");
		a1.add("abc2");
		a1.add("abc3");

		String[] arr=a1.toArray(new String[a1.size()]);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));

	}
}

四、集合(增強for循環)

/*
高級for循環：

格式：
for(數據類型 變量名：被遍歷的集合(Collection)或數組)
{
}

對集合進行遍歷，只能獲取元素，但不能對集合進行操作。

迭代器：
除了遍歷還可以進行remove集合中元素的動作。
如果使用ListIterator，還可以在遍歷的過程中對集合進行增刪改查的動作。


傳統for和高級for的區別：
高級for有一個侷限性，必須有被遍歷的目標。
建議在遍歷數組的時候，希望使用傳統for。
*/
import java.util.*;
class ForEachDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		ArrayList<String> a1=new ArrayList<String>();

		a1.add("java01");
		a1.add("java02");
		a1.add("java03");
		a1.add("java04");
		
		for(String s:a1)
		{
			System.out.println(s);
		}
		/*
		Iterator<String> it=a1.iterator();

		while(it.hasNext())
		{
			System.out.println(it.next());		}

		*/

		int[] arr={1,2,3};
		for(int i:arr)
		{
			System.out.println("arr["+(i-1)+"]="+i);
		}

		HashMap<Integer,String> hm=new HashMap<Integer,String>();
		hm.put(1,"a");
		hm.put(2,"b");
		hm.put(3,"c");
		hm.put(4,"d");
		
		/*
		Set<Integer> keySet=hm.keySet();//寫法1
		for(Integer i:keySet)
		{
			System.out.println("鍵："+i+"\t值："+hm.get(i));
		}
		*/
		
		/*

		Set<Map.Entry<Integer,String>> entrySet=hm.entrySet();//寫法2
		for(Map.Entry<Integer,String> me:entrySet)
		{
			System.out.println("鍵："+me.getKey()+"\t值："+me.getValue());
		}
		*/

		for(Map.Entry<Integer,String> me:hm.entrySet())//寫法2簡寫
		{
			System.out.println("鍵："+me.getKey()+"\t值："+me.getValue());
		}

	}
}

五、集合(可變參數)

/*
JDK1.5版本出現的新特性。

方法的可變參數在使用時，注意：
可變參數一定要定義在參數列表的最後面。
*/
class ParaMethodDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		//show(3,4);
		int[] arr={3,4};
		show(arr);

		int[] arr1={1,2,3,4,5};
		show(arr1);
		/*
		雖然少定義了多個方法，但是每次都要定義一個數組作爲實際參數。
		*/


		show(1,2,3,4);
		show(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
		show();
		/*
		可變參數。
		其實就是一種數組參數的簡寫形式，不用每次都手動建立數組對象。
		只要將要操作的元素作爲參數傳遞即可，隱式將這些參數封裝成了數組。
		*/
	}
	public static void show(int... arr)
	{
		for(int i:arr)
		{
			System.out.print(i+"\t");
		}
		System.out.println();
	}

	/*
	public static void show(int[] arr)
	{
		for(int i:arr)
		{
			System.out.println(i);
		}
	}
	*/

	/*
	public void show(int a,int b)
	{
		System.out.println(a+","+b);
	}
	
	public void show(int a,int b,int c)
	{
		System.out.println(a+","+b+","+c);
	}
	*/
}

六、集合(靜態導入)

/*
StaticImport 靜態導入

當類名重名時，需要指定具體的包名。
當方法重名時，需要指定具備所屬的對象或者類。
*/
import java.util.*;
import static java.util.Arrays.*;//導入Arrays這個類中的所有靜態成員 
class StaticImport
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		int[] arr={1,2,3,4,5};
		sort(arr);//排序
		int index=binarySearch(arr,1);//二分查找(前提：有序)
		System.out.println(Arrays.toString(arr));/*StaticImport繼承Object的toString
													靜態導入Arrays也有toString
													方法重名所以要指定類名。
												*/
		System.out.println("Index="+index);
	}
}