Java 集合類別：初學者指南

介紹

你好，未來的 Java 開發者！今天，我們將進入 Java 集合的世界，展開一段激動人心的旅程。如果你以前從未寫過一行代碼，也別擔心——我會成為你的友好指南，我們將一步步來。在這篇教程結束時，你將對 Java 集合類別及其在程序中的使用有著堅實的理解。

想象一下，你有一個盒子，用來存放所有你喜歡的玩具。現在，將 Java 集合想象成一個超聰明、神奇的盒子，可以存儲不同類型的數據，並幫助你有效地組織它們。很酷對吧？讓我們一起深入了解一下！

類別聲明

在 Java 中，集合（Collections）類別是 java.util 包的一部分。它是一個工具類別，提供了用於操作集合對象的各種靜態方法。以下是它的聲明方式：

public class Collections

這意味著 Collections 是一個公共類別，可以在 Java 程序的任何地方訪問。它就像一個工具箱，當你需要時，它總是可用！

欄位

Collections 類別只有一個欄位：

public static final Set EMPTY_SET

這是一個表示空、不可變集合的常量。把它看作是一個你不能添加或移除任何東西的空玩具盒。當你需要從方法中返回一個空集合時，這個欄位很有用。

類別方法

現在，讓我們來看看 Collections 類別中一些最常用的方法。我會通過示例來解釋每一個方法，這樣你就可以看到它們是如何實際運作的。

1. sort()

sort() 方法將列表中的元素按照升序排列。

import java.util.*;

public class SortExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(5);
numbers.add(2);
numbers.add(8);
numbers.add(1);

System.out.println("排序前: " + numbers);
Collections.sort(numbers);
System.out.println("排序後: " + numbers);
}
}

輸出：

排序前: [5, 2, 8, 1]
排序後: [1, 2, 5, 8]

在這個例子中，我們創建了一個整數列表，並隨機添加了一些數字。然後，我們使用 Collections.sort() 將它們按照升序排列。這就像將你的玩具從小到大排列一樣！

2. reverse()

reverse() 方法反轉列表中元素的順序。

import java.util.*;

public class ReverseExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Cherry");

System.out.println("反轉前: " + fruits);
Collections.reverse(fruits);
System.out.println("反轉後: " + fruits);
}
}

輸出：

反轉前: [Apple, Banana, Cherry]
反轉後: [Cherry, Banana, Apple]

在這裡，我們有一個水果列表，並使用 Collections.reverse() 將它們的順序翻轉。這就像把你的玩具盒倒過來一樣！

3. shuffle()

shuffle() 方法隨機重新排序列表中的元素。

import java.util.*;

public class ShuffleExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> cards = new ArrayList<>();
cards.add("Ace");
cards.add("King");
cards.add("Queen");
cards.add("Jack");

System.out.println("洗牌前: " + cards);
Collections.shuffle(cards);
System.out.println("洗牌後: " + cards);
}
}

輸出：

洗牌前: [Ace, King, Queen, Jack]
洗牌後: [Queen, Ace, Jack, King]

這就像洗一副牌一樣——每次運行程序時，你都會得到一個不同的隨機順序！

繼承的方法

Collections 類別沒有從任何其他類別繼承方法，因為它是一個包含所有靜態方法的工具類別。然而，值得注意的是，它的許多方法與實現了集合接口的類別一起使用，例如 ArrayList、LinkedList 和 HashSet。

將多個元素添加到整數集合示例

現在，讓我們看看如何使用 addAll() 方法一次將多個元素添加到集合中：

import java.util.*;

public class AddAllExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);

System.out.println("添加前: " + numbers);

// 添加多個元素
Collections.addAll(numbers, 3, 4, 5, 6);

System.out.println("添加後: " + numbers);
}
}

輸出：

添加前: [1, 2]
添加後: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

在這個例子中，我們從包含 1 和 2 的列表開始。然後，我們使用 Collections.addAll() 一次添加多個數字。這就像把一整袋新玩具倒進你的玩具盒！

總結

恭喜你！你剛剛走出了 Java 集合世界的第一步。我們已經涵蓋了 Collections 類別的基本知識，看了一些最有用的方法，並且一起寫了一些代碼。

記住，熟練掌握需要練習。嘗試使用這些方法，創建自己的列表，看看你都能用它們做些什麼。不要害怕犯錯誤——這就是我們學習的方式！

在我教學的年月裡，我發現那些實驗和對代碼感到好奇的學生學習得最快。所以，繼續前進，保持好奇心，並且編程愉快！

以下是我們討論過的方法的快速參考表格：

方法	描述
sort()	將元素按照升序排列
reverse()	反轉元素的順序
shuffle()	隨機重新排序元素
addAll()	將多個元素添加到集合

把這個放在手邊，很快你就會成為 Java 集合的大師！

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