JavaSE拓展：Arrays和Collections工具类

• java.util.Arrays：数组工具类，专门操作数组
• java.util.Collections：集合工具类，专门操作 Collection 集合（List、Set）
• 两个类都是工具类 ：构造方法私有，全部方法都是 static，直接类名。方法名 () 调用，不能 new 对象

一、Arrays 工具类（操作数组）

包：import java.util.Arrays;

常用 API

方法	作用
toString(数组)	把数组转为字符串输出，打印数组内容
sort(数组)	数组排序，基本类型：快速排序；对象：需要实现 Comparable 接口
binarySearch(数组, key)	二分查找，数组必须提前升序排序，找到返回索引，找不到返回负数
copyOf(原数组,新长度)	数组复制，截取 / 扩容数组
copyOfRange(arr,from,to)	范围复制，左闭右开 [from , to)
fill(arr,值)	给数组全部元素填充指定值
asList(T... a)	把多个对象转成 List 集合，重点坑点

代码示例

import java.util.Arrays;

public class ArraysDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5,2,9,1,6};

        //1.toString 打印数组
        System.out.println(Arrays.toString(arr)); // [5, 2, 9, 1, 6]

        //2.sort 排序
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr)); //[1, 2, 5, 6, 9]

        //3.binarySearch二分查找，数组必须排好序
        int index = Arrays.binarySearch(arr,5);
        System.out.println(index); //2
        int index2 = Arrays.binarySearch(arr,10);
        System.out.println(index2); //负数，代表不存在

        //4.copyOf 复制数组
        int[] newArr = Arrays.copyOf(arr, 10);
        System.out.println(Arrays.toString(newArr));

        //5.fill填充
        int[] arr2 = new int[3];
        Arrays.fill(arr2,8);
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
    }
}

⚠️重点坑：Arrays.asList ()

// ✅传入多个对象
List<String> list = Arrays.asList("张三","李四","王五");

// ❗坑1：返回的集合是【固定大小】，不能add、remove，会抛UnsupportedOperationException
// list.add("赵六"); //报错！

// ❗坑2：不能直接传基本类型数组，会把整个数组当做一个对象存入集合
int[] nums = {1,2,3};
List list = Arrays.asList(nums);
System.out.println(list.size()); //输出1，集合里面存的是数组对象，不是数字

//✅正确：使用包装类数组
Integer[] nums2 = {1,2,3};
List<Integer> list2 = Arrays.asList(nums2);

总结 Arrays.asList：

1. 接收可变参数，只适合引用类型；
2. 返回集合长度固定，不能增删；
3. 如果想要可修改 List：new ArrayList<>(Arrays.asList(元素))

二、Collections 工具类（操作 Collection 集合）

包：import java.util.Collections;

注意区别：

• Collection：是父接口 ，List/Set的父接口
• Collections：工具类，全部静态方法，操作集合对象

常用 API

方法	作用
sort(List<T> list)	对 List 集合排序，元素需要实现 Comparable 接口（自然排序）
sort(List<T> list,比较器对象)	自定义比较器 Comparator，自定义排序规则
shuffle(List<?> list)	随机打乱 List 集合元素顺序，考试高频
reverse(List<?> list)	反转集合顺序
max(Collection)、min(Collection)	获取集合最大、最小元素
addAll(集合,T...元素)	批量往集合添加多个元素，可变参数
swap(List<?> list,int i,int j)	交换集合两个索引位置元素
synchronizedList(list)	把普通 List 转为线程安全集合

代码示例

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

public class CollectionsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

        //批量添加元素，可变参数
        Collections.addAll(list,5,1,9,3,7);
        System.out.println(list);

        //排序 自然排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

        //自定义比较器：降序
        Collections.sort(list, new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o2 - o1;
            }
        });
        System.out.println(list);

        //打乱顺序，做题高频
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("打乱后："+list);

        //反转
        Collections.reverse(list);

        //最大值最小值
        Integer max = Collections.max(list);
        Integer min = Collections.min(list);
        System.out.println("max="+max+",min="+min);
    }
}

拓展：Stream 写法等价排序，但是 Collections 是传统工具方法。

三、Arrays 和 Collections 对比

	Arrays	Collections
操作目标	数组	Collection 集合（List、Set）
包	java.util.Arrays	java.util.Collections
特点	全部 static 静态方法，私有构造	全部 static 静态方法，私有构造
常用功能	排序、二分查找、复制数组、转 List	集合排序、打乱、反转、批量添加、取最大最小
注意	asList 返回定长集合，不能增删	sort 只支持 List，Set 不能用 shuffle、swap

四、面试简答背诵

1. Arrays 和 Collections 是什么？

都是工具类，构造私有，方法全部 static；Arrays 用于操作数组，Collections 用于操作 Collection 集合。

1. Arrays.binarySearch 使用前提？

数组必须预先升序排序，找不到返回负数。

1. Arrays.asList 的坑？

返回的 List 长度固定，不能 add/remove；传入基本类型数组会把数组整体作为一个元素；推荐传入包装类型。

1. Collections.shuffle 作用？

随机打乱 List 集合元素顺序，只对 List 有效，Set 无序不能用。

1. 两种排序：

• Collections.sort(list)：元素实现 Comparable 接口，自然排序
• Collections.sort(list,Comparator)：传入比较器，自定义规则，不用修改实体类

五、易错

1. Collections.sort(new HashSet<>()); 编译不报错，但运行无效，sort 只接收 List ✔
2. Arrays.sort 可以排序数组；Collections.sort 只能排 List 集合✔
3. Collections.addAll 可以批量添加多个元素到集合，参数是可变参数✔

补充：Comparable 和 Comparator 简单区分（配套考点）

1. Comparable（自然排序）：实体类实现接口，重写 compareTo 方法，写在实体类内部
2. Comparator（比较器）：外部传入，不修改实体类代码，写 sort 第二个参数

//Comparator匿名内部类
Collections.sort(list,new Comparator<Student>(){
    @Override
    public int compare(Student s1,Student s2){
        return s1.getId()-s2.getId();
    }
});