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在 Java 里，Collections 是一个实用工具类，它位于 java.util 包下。该类提供了一系列静态方法，用于操作各种集合对象，例如 List、Set、Map 等。以下是对其常用方法及作用的介绍：

排序操作

sort(List<T> list)：该方法可对实现了 Comparable 接口的元素构成的列表进行升序排序。例如对 Integer 或 String 类型的列表排序。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class SortExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(3);
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        Collections.sort(numbers);
        System.out.println(numbers); // 输出: [1, 2, 3]
    }
}

sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)：可以依据指定的比较器对列表进行排序，这样就能灵活自定义排序规则。

查找和替换操作

binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key)：在有序列表中采用二分查找法查找指定元素，若找到就返回其索引，反之则返回负数。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class BinarySearchExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        numbers.add(3);
        int index = Collections.binarySearch(numbers, 2);
        System.out.println(index); // 输出: 1
    }
}

replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal)：将列表中所有指定的旧元素替换成新元素。

同步控制

synchronizedList(List<T> list)、synchronizedSet(Set<T> s)、synchronizedMap(Map<K,V> m)：分别用于将非线程安全的列表、集合和映射转换为线程安全的对象。在多线程环境下使用集合时，可保证线程安全。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class SynchronizedListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        List<Integer> synchronizedList = Collections.synchronizedList(list);
    }
}

反转和打乱操作

reverse(List<?> list)：把列表中的元素顺序反转。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class ReverseExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        numbers.add(3);
        Collections.reverse(numbers);
        System.out.println(numbers); // 输出: [3, 2, 1]
    }
}

shuffle(List<?> list)：随机打乱列表中元素的顺序。

其他操作

max(Collection<? extends T> coll) 和 min(Collection<? extends T> coll)：分别用于找出集合中的最大元素和最小元素。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class MaxMinExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        numbers.add(3);
        int max = Collections.max(numbers);
        int min = Collections.min(numbers);
        System.out.println("Max: " + max); // 输出: Max: 3
        System.out.println("Min: " + min); // 输出: Min: 1
    }
}

总的来说，Collections 工具类提供了丰富的方法，能极大地简化集合的操作，提高开发效率。