Java 集合框架提供了各种算法,可用于操作存储在数据结构中的元素。
Java 中的算法是静态方法,可用于对集合执行各种操作。
由于算法可用于各种集合,因此它们也称为泛型算法。
让我们看看集合框架中不同方法的实现。
1. 使用 sort() 进行排序
集合框架提供的 sort()
方法用于对元素进行排序。例如,
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// Creating an array list
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
// Add elements
numbers.add(4);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
System.out.println("Unsorted ArrayList: " + numbers);
// Using the sort() method
Collections.sort(numbers);
System.out.println("Sorted ArrayList: " + numbers);
}
}
输出
Unsorted ArrayList: [4, 2, 3] Sorted ArrayList: [2, 3, 4]
这里排序按自然顺序(升序)进行。但是,我们可以使用Comparator 接口来自定义 sort()
方法的排序顺序。
要了解更多信息,请访问 Java 排序。
2. 使用 shuffle() 进行随机排序
Java 集合框架的 shuffle()
方法用于破坏数据结构中存在的任何类型的顺序。它做的正好与排序相反。例如,
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// Creating an array list
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
// Add elements
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
System.out.println("Sorted ArrayList: " + numbers);
// Using the shuffle() method
Collections.shuffle(numbers);
System.out.println("ArrayList using shuffle: " + numbers);
}
}
输出
Sorted ArrayList: [1, 2, 3] ArrayList using shuffle: [2, 1, 3]
当我们运行程序时,shuffle()
方法将返回一个随机输出。
随机排序算法主要用于游戏,我们在其中需要随机输出。
3. 常规数据操作
在 Java 中,集合框架提供了可用于操作数据的不同方法。
reverse()
- 反转元素的顺序fill()
- 将集合中的每个元素替换为指定的值copy()
- 将指定源的元素复制到目标swap()
- 交换集合中两个元素的位置addAll()
- 将一个集合的所有元素添加到另一个集合
例如,
import java.util.Collections;
import java.util.ArrayList;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// Creating an ArrayList
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
System.out.println("ArrayList1: " + numbers);
// Using reverse()
Collections.reverse(numbers);
System.out.println("Reversed ArrayList1: " + numbers);
// Using swap()
Collections.swap(numbers, 0, 1);
System.out.println("ArrayList1 using swap(): " + numbers);
ArrayList<Integer> newNumbers = new ArrayList<>();
// Using addAll
newNumbers.addAll(numbers);
System.out.println("ArrayList2 using addAll(): " + newNumbers);
// Using fill()
Collections.fill(numbers, 0);
System.out.println("ArrayList1 using fill(): " + numbers);
// Using copy()
Collections.copy(newNumbers, numbers);
System.out.println("ArrayList2 using copy(): " + newNumbers);
}
}
输出
ArrayList1: [1, 2] Reversed ArrayList1: [2, 1] ArrayList1 Using swap(): [1, 2] ArrayList2 using addALl(): [1, 2] ArrayList1 using fill(): [0, 0] ArrayList2 using copy(): [0, 0]
注意:在执行 copy()
方法时,两个列表的大小应相同。
4. 使用 binarySearch() 进行搜索
Java 集合框架的 binarySearch()
方法搜索指定元素。它返回指定集合中该元素的位置。例如,
import java.util.Collections;
import java.util.ArrayList;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// Creating an ArrayList
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
// Using binarySearch()
int pos = Collections.binarySearch(numbers, 3);
System.out.println("The position of 3 is " + pos);
}
}
输出
The position of 3 is 2.
注意:在执行 binarySearch()
方法之前,应先对集合进行排序。
要了解更多信息,请访问 Java 二分搜索。
5. 组成
frequency()
- 返回元素在集合中出现的次数disjoint()
- 检查两个集合是否包含某些共同元素
例如,
import java.util.Collections;
import java.util.ArrayList;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// Creating an ArrayList
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
numbers.add(2);
System.out.println("ArrayList1: " + numbers);
int count = Collections.frequency(numbers, 2);
System.out.println("Count of 2: " + count);
ArrayList<Integer> newNumbers = new ArrayList<>();
newNumbers.add(5);
newNumbers.add(6);
System.out.println("ArrayList2: " + newNumbers);
boolean value = Collections.disjoint(numbers, newNumbers);
System.out.println("Two lists are disjoint: " + value);
}
}
输出
ArrayList1: [1, 2, 3, 2] Count of 2: 2 ArrayList2: [5, 6] Two lists are disjoint: true
6. 查找极值
Java 集合框架的 min()
和 max()
方法分别用于查找最小和最大元素。例如,
import java.util.Collections;
import java.util.ArrayList;
class Main {
public static void main(String[] args) {
// Creating an ArrayList
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
// Using min()
int min = Collections.min(numbers);
System.out.println("Minimum Element: " + min);
// Using max()
int max = Collections.max(numbers);
System.out.println("Maximum Element: " + max);
}
}
输出
Minimum Element: 1 Maximum Element: 3