10-集合(Collections-sort)

        集合框架我们基本都讲完了，就剩下了这一部分，工具类：

        首先说一下Collections，它的出现有什么特点呢？

        作为一个工具类，首先它里面的方法都是静态的。

        它没有对外提供构造函数，是不需要创建对象的，因为它的对象当中并未去封装特有数据，都是共享型的情况下，定义成静态最方便。

        它的里面有一堆方法，都有什么用呢？

        我现在有一堆元素，不需要保证唯一，用哪个集合？List。

        可是我又想对这里面的元素进行排序。但Tree是Set集合中的，List集合中没有直接排序的方式。

        那么集合框架也想到了，它为我们提供了这样一个工具来完成这个动作。

        Colletions这个工具类是专门用来对集合进行操作的。

        那么，它里面是由n多静态方法所组成的，其中有一个看上去就很爽：

        它可以对List集合进行排序。

        我们先分析一下红框这一部分：

        1.4版本的写法：

        1.5开始，就带泛型了：

        List集合中的元素想要排序是不是需要进行比较？

        所以这个T必须是Comparable的子类：

        Comparable这个接口也带泛型，所以写个T：

        但是为了扩展性更强一些，里面传T的父类也可以：

        OK，现在整体都理解了。

        接下来我们来用一下。

        代码：

        结果：

        List是数组结构，数组结构出现重复元素后依然可以排序，因为它有索引，例：

        接下来我们想改一下排序规则，想对集合中的字符串进行长度排序。

        我们发现还有一个带比较器的sort方法：

        代码实现： 

    11-集合(Collections-max)

        接下来我们看一下Collections中的max方法：        

        试一下：

        上面这个是按自然顺序排。

        下面这个是按照自定义的长度顺序排：

    12-集合(Collections-binarySearch)

        试一下：

        试着找一下集合中不存在的"aaaa"：

        这个2是什么呢？

        我们点进binarySearch方法中看一下：

        所以这里返回的是-1-1=-2。

        下面写一下binarySearch的原理：

        验证一下，找一下"aaa"：

        再试着找一下"aaaa"：

        我们的返回值不够专业，修改一下，返回-(插入点)-1：

        OK啦：

        如果元素不具备比较性怎么办？

        那就用这个方法，具有比较器的：

        这个方法的原理，将上面写的那部分原理代码拿下来，做两处修改即可：

        做这两处修改是因为，原先是str.compare....，但是str有可能不具备比较性，或者它的比较方式不是我们所需要的，这个时候就指定了一个比较器cmp，cmp中有一个compare方法，用这个方法来对str和key做比较。

        而比较器的compare方法就是之前写的按长度来比的：

        现在试一下使用它：

    13-集合(Collections-替换反转)

        接下来演示一下fill方法：

        演示：

        这个方法将集合中的元素全部都替换成了指定的元素。

        接下来做一个小练习：fill方法可以将list集合中的所有元素替换成指定元素，我们现在来实现一下将list集合中的部分元素替换成指定元素。

        思路：

        接下来看一下replaceAll方法：

        演示： 

    14-集合(Collections-reverseOrder)

        用迭代器打印出TreeSet集合中的元素：

        现在我们想将它倒序打印出来，是不是不再用它默认的比较方式，而是传一个比较器。

        比较器：

        但是老需要这么写还是很麻烦，我们要想一想，集合框架中是否提供了这样的方法？没有的话我们才需要自己手动来写。

        在Collections中就有这样一个方法：

        所以我们直接把这个逆向比较器传入就可以了：

        实现了元素的逆序输出：

        我们之前写了一个按长度来排序的比较器，排序出来的结果是从短到长，我们现在想实现从长到短的排序，该怎么做呢？

        Collections中还有一个方法，可以将一个现有的比较器强行逆转，就是刚刚那个逆向比较器的重载方法，刚刚那个逆向比较器没有参数，而这个方法可以传一个比较器：

        这样即可：

        OK了：

    15-集合(Collections-SynList)

        集合中那么多的对象，它们都有一个共同的特点：线程不安全。万一真的被多线程操作了，就会出问题。

        那该怎么办呢？

        自己加锁？

        很麻烦的。

        添加有一个方法，删除有一个方法，我们需要将添加和删除封装到同一个锁里面去，也就是说，在某一时刻，只能有一个线程进行添加或者删除。

        怎么办呢？

        Collecitons就替我们想到了解决方法：

        我们只要将不安全的集合给它，它就会给我们安全的集合。

        这个不需要演示，我们更想知道它底层是怎么实现的。

        下面要介绍源码：

        这里有个SynchronizedList类，我们来看一下：

        我们找到它的添加和删除方法：

        这就是它的实现原理。添加和删除是两个动作，这两个动作要放在一个锁里面才行。

        顺便再说一下swap方法：

        reverse方法在反转的时候需要调换元素在集合中的位置，其实调换的时候就是调用的swap方法来完成。

        将它暴露出来，就可以直接置换List集合中两个元素的位置。

        演示一下：

        顺便再提一下shuffle这个方法：

        对列表中元素位置进行随机置换，听起来很厉害的样子，我们试一下：

        两次运行的结果是不同的，都是随机的。

        其实和洗牌、摇色子一样，以后写相关的代码可以用到。

    16-集合(Arrays)

        Arrays：用于操作数组的工具类。

        里面都是静态方法。

        接下来演示一些方法。

        将数组变成字符串：

        将数组变成List集合（传进来一个数组，返回的是List）：

        演示：

        把数组变成List集合有什么好处？

        以前我们要判断一个元素在数组中是否存在，需要遍历这个数组，然后写判断方式，自己完成这个功能就比较麻烦：

        而把数组变成集合之后，我们就可以使用集合的思想和方法来操作数组中的元素：

        数组的方法比较少，集合的方法比较多。

        但是注意，我们执行这句代码：

        运行的时候会报错，不支持的操作异常：

        为什么会这样呢？

        注意：将数组变成集合之后，不可以使用集合的增删方法，因为数组的长度是固定的。如果使用了增删方法，就会发生UnsupportedOperationException。

        我们可以使用集合中诸如contains、get、indexOf()、subList()等方法。

        我们再试一下这个：

        我们发现打印出来的是一个数组的哈希值。

        为什么把字符串往里面一扔就变成集合了呢？

        如果数组中的元素都是对象，那么变成集合时，数组中的元素就直接转换成集合中的元素。

        如果数组中的元素都是基本数据类型，那么会将该数组作为集合中的元素存在。

        我们重新试一下：

        OK了：

    17-集合(集合转成数组)

        说完了数组变集合，接下来说集合变数组。

        该用什么方法呢？

        Collection接口中的toArray方法。

        这里有两个toArray方法：

        我们该用哪一个呢？

        第一个是返回Object类型的数组，第二是返回指定类型的数组，显然第二种更方便一些，就不用强转了。

        我们演示一下：

        为什么传0呢？我们传1试一试：

        运行结果没有什么区别：

        传5试试：

        有区别了：

        总结一下：

        1，指定类型的数组到底要定义多长呢？

        当指定类型的数组长度小于集合的size，那么该方法内部会创建一个新的数组，长度为集合的size。

        当指定类型的数组长度大于集合的size，就不会新创建数组，而是使用传递进来的数组。

        所以创建一个刚刚好的数组最优。（创建短的也可以，但是内存中会多一个数组）

        2，为什么要将集合变数组？

        为了限定对元素的操作，不需要进行增删了。

    18-集合(增强for循环)

        Iterator方法虽然在以前的版本上已经做了改进和更新，方便了很多，可是这个单词也不好写，容易写错。

        接下来，Java在JDK1.5的时候，考虑到了我们的痛苦，帮我们解决了这个问题。

        1.5版本以后，Java给Collection找了个爹，它继承了Iterable接口：

        我们点进这个Iterable接口看看：

        它是1.5开始的。

        这个接口的出现，就是将迭代方法抽取出来了。

        这个接口的出现有什么好处呢？

        它不光是把这个迭代方法抽取出来提高了集合框架的扩展性（以后我们再出一个Collection2接口，只要继承这个Iterable方法，也可以具有迭代方法），另外它还给这个集合框架提供了一个新功能，就是高级for循环：

        这个foreach循环是什么东东呢？

        我们来讲一下高级for循环。

        格式：

        for(数据类型 变量名：被遍历的集合（Collection）或者数组)

        示例： 

        编译运行，也出来了：

        这个写法要比迭代器的写法简单太多。

        但是它底层的原理其实还是迭代器，只是将复杂代码编程简单代码了，这个升级是简化书写。

        s先指向“abc1”，再指向“abc2”，......，它指向的对象一直在变化。

        我们加一个小动作，看看会怎么样：

        打印结果还是原先的样子：

        所以这个循环具有局限性，它只能对集合中的元素进行取出，而不能进行修改。

        迭代器不会这样，迭代器至少还有一个remove删除，如果用列表迭代器（ListIterator），增删改查都行，所以是有区别的。

        所以简化书写虽然提供了很大方便，但是也有局限的地方。

        那么这个for循环和我们传统的for循环有区别吗？

        有的。

        传统for循环和高级for循环的区别：

        高级for有一个局限性，必须有被遍历的目标。

        举个例子，我们想将"hello world"打印100次，传统的for循环方法完全OK，但是高级for循环就无法简单粗暴的完成这个任务。

        所以，建议在遍历数组的时候，还是希望用传统for，因为传统for可以定义角标。

        新的例子：

        将HashMap中的键和值拿了出来：

        接下来我们用entrySet和高级for循环来完成：

        OK：

        另外要注意，ArrayList后面写了泛型，底下才能明确写String，如果没有写泛型，底下只能写Object。高级for循环是1.5版本出现的，泛型也是1.5版本出现的，所以上面带着泛型，下面就可以用泛型的类型。

    19-集合(可变参数)

        接下来讲另外一个JDK1.5版本出现的新特性。

        用例子来说： 

        虽然写好show方法调用它已经方便很多了，但是我们还能更方便。我们写了一个show方法，每次打印数组的时候直接调用这个方法就OK，但是，每次打印不同的数组，我们都得定义一个新的数组出来，作为实际参数，就有点麻烦了。

        1.5版本后，出现了一个新特性：

这是一个数组

         我们还可以打印数组的长度：

        介绍一下这个特性：可变参数。

        其实就是上一种数组参数的简写形式，不用每一次都手动的建立数组对象，只要将要操作的元素作为参数传递即可，隐式将这些参数封装成了数组。

        写成了...，数组不用定义了，爱传几个传几个，不传都可以： 

        这个更新简化了开发代码，提高了开发速度。

        注意：方法的可变参数在使用时，可变参数一定要定义在参数列表最后面。

        例，这里String定义在前面，“haha”匹配给了它，其他的int型数据封装给了可变参数：

        这样运行是OK的。

        而String定义在后面，int...定义在前面，会默认将所有参数都封装到可变参数中，这样就会出问题了：

    20-集合(静态导入)

        接下来讲最后一个1.5版本的新特性：静态导入。

        这里面有一个小插曲，我们先演示一下：

        接下来我们用二分法查找一下1并打印：

        我们发现，每次使用工具类的时候，都要工具类名.。。。，稍微有点麻烦。

        再回想起之前，我们不导入工具类的包，就要这样写：

        而我们导入工具类包之后，这个包名前缀就可以省略了。

        而像Arrays和Collections等等这样的类中都是静态方法，我们把这些类导入的话，方法前面的工具类名是不是也可以省略了呢？

        我们试着这样做：

        编译运行都是OK的。（图略）

        但是忘记省略Arrays.toString(arr)了呀。

        我们也将它省略掉：

        但是编译运行就报错了：

        因为StaticImport类是继承了Object类的：

        Object类中也有一个toString方法，但是这个toString方法不可以传参数，于是就报错了。

        两个包中有同样的方法，一定要加包名来指定命名空间。

        当类名重名时，需要指定具体的包名。                                                                                          当方法重名时，需要指定所属的对象或者类。

        再举个更简单的例子来说明这个问题，packa包和packb包中都有Demo类，那么将它们都导入后，new一个Demo，到底new的是哪一个包中的Demo呢：

        这个时候必须要用指定的所属包名来区分：

        而我们现在导入的包里面有多个同名方法，而且是属于不同的类，Object中有toString，Arrays中也有toString，所以这个时候一定要标明到底是谁的toString。这样就没毛病啦：

        跟你讲喔，还有更爽的呢。

        天天自己写输出语句很麻烦，在java.lang包中有一个System类，这个类中有一个out属性：

        这个属性是静态的。

        System中全都是静态方法。

        我们也将System类中所有静态成员都导入：

        (最后两句前面的System都可以删掉了)

        总结一下，导入的时候，如果import后面没有跟静态static，导入的都是类：

        导入的时候，如果import后面跟了静态static，导入的都是类中的静态成员：