Collections4的全方位介紹

一、簡介

Collections4是Apache Commons項目的一部分，是對Java Collection Framework的擴展、增強和改進。Collections4提供了許多新的數據結構、算法和工具類，在日常開發中非常有用。

二、數據結構

Collections4提供了許多新的數據結構，包括MultiSet、Bag、MapBag等。

1. MultiSet

MultiSet是繼承至Set，用於儲存一個對象的出現次數。它提供了諸如count(Object o)、setCount(Object o, int count)等方法，能夠快速查詢對象的出現次數，並可以添加或刪除多個對象。

MultiSet<String> set = new HashMultiSet<>();
set.add("apple", 3); // 添加3個apple到MultiSet中
set.add("banana");
int count = set.count("apple"); // 獲取apple的出現次數，結果為3

2. Bag

Bag是繼承至Collection，與Set的區別在於，它允許重複元素的存在。Bag提供了諸如add(E e, int count)、remove(Object o, int count)等方法，能夠快速添加或刪除多個元素。

Bag<String> bag = new HashBag<>();
bag.add("apple", 3); // 添加3個apple到Bag中
bag.add("banana");
int count = bag.getCount("apple"); // 獲取apple的出現次數，結果為3

3. MapBag

MapBag是繼承至Bag，與Bag的區別在於，MapBag允許存儲Key-Value鍵值對，其中Value表示出現次數。

MapBag<String> mapBag = new HashBag<>();
mapBag.add("apple", 3); // 添加3個apple到MapBag中
mapBag.add("banana");
int count = mapBag.getCount("apple"); // 獲取apple的出現次數，結果為3

三、算法

Collections4提供了許多新的算法，包括TransformedCollection、TransformedMap、LazyIterable等。

1. TransformedCollection

TransformedCollection是一個裝飾器，用於對Collection中的元素進行轉換，它可以讓你對一個Collection進行修改操作，而不改變原始Collection的數據。

Collection<Integer> collection = Arrays.asList(1, 2, 3);
Collection<String> transformedCollection = 
    CollectionUtils.transformedCollection(collection, Object::toString);
// transformedCollection包含"1", "2", "3"

2. TransformedMap

TransformedMap是一個裝飾器，用於對Map中的Key或Value進行轉換，它可以讓你對一個Map進行修改操作，而不改變原始Map的數據。

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "apple");
map.put(2, "banana");
Map<String, Integer> transformedMap = 
    CollectionUtils.transformedMap(map, Object::toString, String::length);
// transformedMap包含{"5"=1, "6"=2}

3. LazyIterable

LazyIterable是一個Iterable的裝飾器，用於對Iterable中的元素進行延遲計算。它可以讓你在需要的時候才進行計算，避免對於大量的數據進行無謂的計算。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Iterable<Integer> lazyIterable = 
    IterableUtils.lazyIterable(list, x -> x * x);
for (Integer i : lazyIterable) { // 在這裡才進行計算
    System.out.println(i);
}

四、工具類

Collections4提供了許多新的工具類，包括IterableUtils、ArrayUtils、ListUtils等。

1. IterableUtils

IterableUtils提供了許多對Iterable進行操作的靜態方法，包括filter、transform、forAllDo等。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Iterable<Integer> filteredIterable = 
    IterableUtils.filter(list, x -> x % 2 == 0); // 過濾偶數
Iterable<Integer> transformedIterable =
    IterableUtils.transform(filteredIterable, x -> x * x); // 轉換為平方
IterableUtils.forAllDo(transformedIterable, System.out::println); // 輸出

2. ArrayUtils

ArrayUtils提供了許多對數組進行操作的靜態方法，包括addAll、contains、isEmpty等。

Integer[] array = new Integer[] {1, 2, 3};
ArrayUtils.add(array, 4); // 返回[1, 2, 3, 4]
boolean contains = ArrayUtils.contains(array, 2); // 返回true
boolean isEmpty = ArrayUtils.isEmpty(array); // 返回false

3. ListUtils

ListUtils提供了許多對List進行操作的靜態方法，包括partition、unmodifiableList、intersection等。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<List<Integer>> partitionedList = 
    ListUtils.partition(list, 2); // 每兩個一組，返回[[1, 2], [3, 4], [5]]
List<Integer> unmodifiableList =
    ListUtils.unmodifiableList(list); // 轉換為不可修改的List
List<Integer> intersectionList =
    ListUtils.intersection(list, Arrays.asList(2, 4, 6)); // 返回[2, 4]

五、結語

本文簡要介紹了Collections4提供的多種新的數據結構、算法和工具類。其中涉及的類和方法只是非常少的一部分，讀者可以查閱官方文檔獲取更多信息。在日常開發中，了解Collections4並使用它提供的功能，可以讓我們的代碼更加簡潔、高效。