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【Java】泛型与集合篇（四）

article 2025/2/24 6:13:04

泛型与集合（四）

Collections 类
- 排序
- 查找
- 打乱元素次序
- 求极值
- 其他方法

Collections 类

Collections 类是 Java 集合框架中的一个工具类，位于 java.util 包下。它提供了一系列静态方法，用于对集合（如 List、Set、Map 等）进行各种操作，包括排序、查找、重排、求极值以及其他方法等。

排序

自然排序：sort(List<T> list)
- 原理
  此方法用于对实现了 Comparable 接口的元素组成的 List 集合进行自然排序。Comparable 接口定义了一个 compareTo 方法，元素通过该方法来确定自身与其他元素的大小关系。排序时，Collections.sort 方法会调用元素的 compareTo 方法进行比较和排序。
自定义排序：sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)
- 原理
  当元素没有实现 Comparable 接口，或者需要按照不同于自然顺序的规则进行排序时，可以使用该方法。通过传入一个 Comparator 接口的实现类，Comparator 接口定义了一个 compare 方法，用于比较两个元素的大小。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

// 定义一个实现了 Comparable 接口的类，用于自然排序演示
class Student implements Comparable<Student> {
   
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
   
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // 重写 compareTo 方法，按照年龄进行自然排序
    @Override
    public int compareTo(Student other) {
   
        return Integer.compare(this.age, other.age);
    }

    @Override
    public String toString() {
   
        return "Student{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}

// 定义一个普通类，用于自定义排序演示
class Course {
   
    private String courseName;
    private double price;

    public Course(String courseName, double price) {
   
        this.courseName = courseName;
        this.price = price;
    }

    public String getCourseName() {
   
        return courseName;
    }

    public double getPrice() {
   
        return price;
    }

    @Override
    public String toString() {
   
        return "Course{courseName='" + courseName + "', price=" + price + "}";
    }
}

public class CollectionsSortDemo {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        // 自然排序演示
        List<Student> studentList = new ArrayList<>();
        studentList.add(new Student("Alice", 22));
        studentList.add(new Student("Bob", 20));
        studentList.add(new Student("Charlie", 25));

        System.out.println("自然排序前的学生列表:");
        for (Student student : studentList) {
   
            System.out.println(student);
        }

        // 使用 Collections.sort 进行自然排序
        Collections.sort(studentList);

        System.out.println("\n自然排序后的学生列表:");
        for (Student student : studentList) {
   
            System.out.println(student);
        }

        // 自定义排序演示
        List<Course> courseList = new ArrayList<>();
        courseList.add(new Course("Java Programming", 200.0));
        courseList.add(new Course("Python Basics", 150.0));
        courseList.add(new Course("Data Science", 300.0));

        System.out.println("\n自定义排序前的课程列表:");
        for (Course course : courseList) {
   
            System.out.println(course);
        }

        // 自定义比较器，按照课程价格从高到低排序
        Comparator<Course> priceComparator = (c1, c2) -> Double.compare(c2.getPrice(), c1.getPrice());
        // 使用 Collections.sort 进行自定义排序
        Collections.sort(courseList, priceComparator);

        System.out.println("\n自定义排序后的课程列表:");
        for (Course course : courseList) {
   
            System.out.println(course);
        }
    }
}