在本教程中，我們將借助示例了解 Java 集合框架提供的不同算法。Java 集合框架提供了多種算法，可用于操作存儲在數據結構中的元素。Java 中的算法是靜態方法，可用于對集合執行各種操作。由于算法可用于各種集合，因此這些算法也稱為通用算法。讓我們看看集合框架中可用的不同方法的實現。

1.使用sort()排序

集合框架提供的sort()方法用于對元素進行排序。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);
    }
}

輸出

未排序的數組列表：[4, 2, 3]
排序的數組列表：[2, 3, 4]

這里排序以自然順序(升序)發生。sort()但是，我們可以使用Comparator 接口自定義方法的排序順序。

2. 使用 shuffle() 進行洗牌

Java 集合框架的shuffle()方法用于破壞數據結構中存在的任何種類的順序。它與排序相反。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);
    }
}

輸出

排序的數組列表：[1, 2, 3]
ArrayList 使用隨機播放：[2, 1, 3]

當我們運行程序時，該shuffle()方法將返回一個隨機輸出。

洗牌算法主要用在我們希望隨機輸出的游戲中。

3. 常規數據操作

在 Java 中，集合框架提供了可用于操作數據的不同方法。

reverse()- 顛倒元素的順序

fill()- 用指定值替換集合中的每個元素

copy()- 創建從指定源到目標的元素副本

swap()- 交換集合中兩個元素的位置

addAll()- 將一個集合的所有元素添加到另一個集合

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);
    }
}

輸出

ArrayList1: [1, 2]
反轉 ArrayList1: [2, 1]
ArrayList1 使用 swap(): [1, 2]
ArrayList2 使用 addALL(): [1, 2]
ArrayList1 使用 fill(): [0, 0]
ArrayList2 使用 copy(): [0, 0]

注意：在執行該copy()方法時，兩個列表的大小應該相同。

4. 使用 binarySearch() 搜索

Java 集合框架的binarySearch()方法搜索指定的元素。它返回元素在指定集合中的位置。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);
    }
}

輸出

3的位置是2。

注意：在執行該binarySearch()方法之前應該對集合進行排序。

5.尋找極值

Java 集合框架的min()和max()方法分別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);
    }
}

輸出

最小元素：1
最大元素：3

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