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JAVA核心技术I—JAVA基础知识（工具类Arrays和Collections类）

技术 2022年11月6日
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一：工具类

–不存储数据，而是在数据容器上，实现高效操作
• 排序
• 搜索
–Arrays类
–Collection类

二：Arrays类（处理数组）

（一）基本方法

–排序：对数组排序, sort/parallelSort。
–查找：从数组中查找一个元素, binarySearch。
–批量拷贝：从源数组批量复制元素到目标数组, copyOf
–批量赋值：对数组进行批量赋值, fill。
–等价性比较：判定两个数组内容是否相同, equals。

（二）实现

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;public class ArraysTest {
    public static void main(String[] args) {
        //testSort();
        //SearchSort();
        //testCopy();
        //testFill();
        testEquality();
    }    public static void testSort() {
        Random rm=new Random();
        int[] a=new int[];        System.out.println("=======测试排序======");        for(int i=;i<a.length;i++) {
            a[i] = rm.nextInt();
        }        System.out.println("===排序前===");
        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();        System.out.println("===排序后===");
        Arrays.sort(a);        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();
    }    public static void SearchSort() {
        Random rm=new Random();
        int[] a=new int[];        System.out.println("=======测试查找======");        for(int i=;i<a.length;i++) {
            a[i] = rm.nextInt();
        }        a[] = ;
        Arrays.sort(a);        System.out.println("===查找前===");
        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();
        //二分查找需要先进性排序
        System.out.println("1000位置："+Arrays.binarySearch(a, ));
    }    public static void testCopy() {
        Random rm=new Random();
        int[] a=new int[];        System.out.println("=======测试拷贝======");        for(int i=;i<a.length;i++) {
            a[i] = rm.nextInt();
        }        int[] b=Arrays.copyOf(a, );    //拷贝前6个元素到b中        System.out.println("===拷贝前a===");
        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();        System.out.println("===拷贝后b===");
        for(int i=;i<b.length;i++)    {
            System.out.print(b[i] + ",");
        }
        System.out.println();
    }    public static void testFill() {
        int[] a = new int[];
        Arrays.fill(a, );
        Arrays.fill(a, , , );
        System.out.println("===========测试批量赋值============");
        System.out.print("数组赋值后：");
        for(int i=;i<a.length;i++)
        {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();
    }    public static void testEquality() {
        int[] a = new int[];
        Arrays.fill(a, );
        int[] b = new int[];
        Arrays.fill(b, );
        System.out.println(Arrays.equals(a, b));    //数据一样时为true
        b[] = ;
        System.out.println(Arrays.equals(a, b));    //不一致为false
    }
}
    public static void testSort() {
        Random rm=new Random();
        int[] a=new int[];        System.out.println("=======测试排序======");        for(int i=;i<a.length;i++) {
            a[i] = rm.nextInt();
        }        System.out.println("===排序前===");
        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();        System.out.println("===排序后===");
        Arrays.sort(a);        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();
    }
    public static void SearchSort() {
        Random rm=new Random();
        int[] a=new int[];        System.out.println("=======测试查找======");        for(int i=;i<a.length;i++) {
            a[i] = rm.nextInt();
        }        a[] = ;
        Arrays.sort(a);        System.out.println("===查找前===");
        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();
        //二分查找需要先进行排序
        System.out.println("1000位置："+Arrays.binarySearch(a, ));
    }    
    public static void testCopy() {
        Random rm=new Random();
        int[] a=new int[];        System.out.println("=======测试拷贝======");        for(int i=;i<a.length;i++) {
            a[i] = rm.nextInt();
        }        int[] b=Arrays.copyOf(a, );    //拷贝前6个元素到b中        System.out.println("===拷贝前a===");
        for(int i=;i<a.length;i++)    {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();        System.out.println("===拷贝后b===");
        for(int i=;i<b.length;i++)    {
            System.out.print(b[i] + ",");
        }
        System.out.println();
    }    
    public static void testFill() {
        int[] a = new int[];
        Arrays.fill(a, );
        Arrays.fill(a, , , );
        System.out.println("===========测试批量赋值============");
        System.out.print("数组赋值后：");
        for(int i=;i<a.length;i++)
        {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        System.out.println();
    }    
    public static void testEquality() {
        int[] a = new int[];
        Arrays.fill(a, );
        int[] b = new int[];
        Arrays.fill(b, );
        System.out.println(Arrays.equals(a, b));    //数据一样时为true
        b[] = ;
        System.out.println(Arrays.equals(a, b));    //不一致为false
    }

三：包装器类Collection

（一）基本方法

JAVA核心技术I—JAVA基础知识（工具类Arrays和Collections类）

处理对象是 Collection及其子类–排序：对List进行排序，sort。
–搜索：从List中搜索元素，binarySearch
–批量赋值：对List批量赋值，fill。
–最大、最小：查找集合中最大/小值，max，min
–反序：将List 反序排列，reverse

（二）实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;public class CollectionsTest {    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add();
        list.add();
        list.add();
        list.add();        // 排序
        Collections.sort(list);
        // 检索
        System.out.println("元素所在的索引值是：" + Collections.binarySearch(list, ));
        //最大最小
        System.out.println("最大值：" + Collections.max(list));
        System.out.println("最小值：" + Collections.min(list));
        Collections.reverse(list); //翻转不需要用到排序        Collections.fill(list, ); //全部赋值为100
    }
}

四：对象比较

（一）对象实现Comparable接口（需要修改对象类）

JAVA核心技术I—JAVA基础知识（集合set）

–compareTo方法
    > 返回1，==返回0，<返回-
–Arrays和Collections在进行对象sort时，自动调用该方法
import java.util.Arrays;class Dog implements Comparable<Dog>{
    int age;
    String name;    public Dog(String n,int a) {
        name=n;
        age=a;
    }    public int getAge() {
        return age;
    }    public String getName() {
        return name;
    }    public int compareTo(Dog another) {
        int flag;
        flag=name.compareTo(another.getName());        if(flag==) {
            return age-another.getAge();
        }        return flag;
    }
}public class CompareToTest {
    public static void main(String[] args) {
        Dog[] da=new Dog[];
        da[]=new Dog("Tom",);
        da[]=new Dog("Som",);
        da[]=new Dog("Som",);        Arrays.sort(da);        for(Dog d : da) {
            System.out.println(d.getName()+":"+d.getAge());
        }
    }
}
Som:
Som:
Tom:
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Dog> dl = new LinkedList<Dog>();        dl.add(new Dog("Tom",));
        dl.add(new Dog("Som",));
        dl.add(new Dog("Som",));        Collections.sort(dl);        for(Dog d : dl) {
            System.out.println(d.getName()+":"+d.getAge());
        }
    }

（二）新建Comparator（适用于对象类不可更改的情况）

例如：获取的是class，无法修改源码
–compare方法
    > 返回1，==返回0，<返回-
–Comparator比较器将作为参数提交给工具类的sort方法
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.LinkedList;class Dog{　　//不可修改，不能添加compareTo，不能继承接口
    int age;
    String name;    public Dog(String n,int a) {
        name=n;
        age=a;
    }    public int getAge() {
        return age;
    }    public String getName() {
        return name;
    }
}class MyComparator implements Comparator<Dog>{　　//需要我们自己实现一个比较器
    public int compare(Dog one,Dog another) {
        int flag;
        flag = one.getName().compareTo(another.getName());
        if(flag==0) {
            return one.getAge()-another.getAge();
        }
        return flag;
    }
}public class CompareToTest {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Dog> dl = new LinkedList<Dog>();        dl.add(new Dog("Tom",));
        dl.add(new Dog("Som",));
        dl.add(new Dog("Som",));        Collections.sort(dl,new MyComparator());        for(Dog d : dl) {
            System.out.println(d.getName()+":"+d.getAge());
        }
    }
}
Som:
Som:
Tom:

五：练习

JAVA核心技术I—JAVA基础知识（工具类Arrays和Collections类）

import java.util.Arrays;import java.util.Scanner;class Currency {
    private String name;        //货币名称
    private int originalValue;  //原始值
    private int value;          //转换为人民币后的值    public static String[] CURRENCY_NAME = { "CNY", "HKD", "USD", "EUR" };    public static int[] CURRENCY_RATIO = { , , ,  };    public String getName() {
        return name;
    }    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }    public int getOriginalValue() {
        return originalValue;
    }    public void setOriginalValue(int originalValue) {
        this.originalValue = originalValue;
    }    public int getValue() {
        return value;
    }    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }}class HKD extends Currency implements Comparable{
    // 实现你的构造函数与Comparable中的接口
}class USD extends Currency implements Comparable{
    // 实现你的构造函数与Comparable中的接口
}class EUR extends Currency implements Comparable{
    // 实现你的构造函数与Comparable中的接口
}public class Main {    public static void main(String[] args) {
        Currency[] cs = new Currency[];
        //初始化        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //利用hasNextXXX()判断是否还有下一输入项        int a = ;
        int b = ;
        int c = ;        if (sc.hasNext()) {
            a = sc.nextInt();
            cs[] = new HKD(a);
        }        if (sc.hasNext()) {
            b = sc.nextInt();
            cs[] = new USD(b);
        }        if (sc.hasNext()) {
            c = sc.nextInt();
            cs[] = new EUR(c);
        }
        //初始化结束        //请补充排序        //请补充输出结果            }}

JAVA核心技术I—JAVA基础知识（工具类Arrays和Collections类）

import java.util.Arrays;import java.util.Scanner;class Currency {
    private String name;        //货币名称
    private int originalValue;  //原始值
    private int value;          //转换为人民币后的值    public static String[] CURRENCY_NAME = { "CNY", "HKD", "USD", "EUR" };    public static int[] CURRENCY_RATIO = { , , ,  };    public String getName() {
        return name;
    }    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }    public int getOriginalValue() {
        return originalValue;
    }    public void setOriginalValue(int originalValue) {
        this.originalValue = originalValue;
    }    public int getValue() {
        return value;
    }    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }}class HKD extends Currency implements Comparable<Currency>{
    // 实现你的构造函数与Comparable中的接口
    public HKD(int v) {
        this.setName(Currency.CURRENCY_NAME[]);
        this.setOriginalValue(v);
        this.setValue(v*Currency.CURRENCY_RATIO[]/Currency.CURRENCY_RATIO[]);    //转为人民币
    }    public int compareTo(Currency cy) {
        return this.getValue()-cy.getValue();    //比较人民币
    }
}class USD extends Currency implements Comparable<Currency> {
    // 实现你的构造函数与Comparable中的接口
    public USD(int v) {
        this.setName(Currency.CURRENCY_NAME[]);
        this.setOriginalValue(v);
        this.setValue(v*Currency.CURRENCY_RATIO[]/Currency.CURRENCY_RATIO[]);
    }    public int compareTo(Currency cy) {
        return this.getValue()-cy.getValue();
    }
}class EUR extends Currency implements Comparable<Currency> {
    // 实现你的构造函数与Comparable中的接口
    public EUR(int v) {
        this.setName(Currency.CURRENCY_NAME[]);
        this.setOriginalValue(v);
        this.setValue(v*Currency.CURRENCY_RATIO[]/Currency.CURRENCY_RATIO[]);
    }    public int compareTo(Currency cy) {
        return this.getValue()-cy.getValue();
    }
}public class Main {    public static void main(String[] args) {
        Currency[] cs = new Currency[];
        //初始化        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //利用hasNextXXX()判断是否还有下一输入项        int a = ;
        int b = ;
        int c = ;        if (sc.hasNext()) {
            a = sc.nextInt();
            cs[] = new HKD(a);
        }        if (sc.hasNext()) {
            b = sc.nextInt();
            cs[] = new USD(b);
        }        if (sc.hasNext()) {
            c = sc.nextInt();
            cs[] = new EUR(c);
        }
        //初始化结束
        //请补充排序
        Arrays.sort(cs);        //请补充输出结果
        for(Currency citem : cs) {
            System.out.println(citem.getName()+""+citem.getOriginalValue());
        }    }}

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Lomu

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