container 包详解

Go 语言中有一个 container 包,如果只是看这个包名,可能很容易让人误解,但这个 container 和 Docker 之类的容器没有关系,这个容器是指提供的代码

在 container 包中,有三种开箱即用的数据结构,可以直接使用,分别是 heap、list 和 ring。

heap

heap 中提供了一个的实现,可以直接使用。如果想创建一个堆,只需要先实现一些方法,这里以整数堆为例:

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type IntHeap []int

func (h IntHeap) Len() int { return len(h) }
func (h IntHeap) Less(i, j int) bool { return h[i] < h[j] }
func (h IntHeap) Swap(i, j int) { h[i], h[j] = h[j], h[i] }

func (h *IntHeap) Push(x interface{}) {
*h = append(*h, x.(int))
}

func (h *IntHeap) Pop() interface{} {
old := *h
n := len(old)
x := old[n-1]
*h = old[0 : n-1]
return x
}

在上面的实现中,没有对堆的实现,因为 heap 包已经把这些实现抽象出来了,在使用的时候,只需要自己实现堆中数据比较大小的逻辑。上面的代码写完之后,就可以来初始化并使用堆:

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h := &IntHeap{2, 1, 5}
heap.Init(h) // 初始化堆

heap.Push(h, 3) // 入堆
heap.Pop(h) // 出堆,拿出堆顶的第一个元素

在 Go 的官方文档中,甚至使用 heap 包实现了一个优先级队列,如果在业务场景中有这个需求,都可以直接使用了。具体见:https://golang.google.cn/pkg/container/heap/

list

list 是一个双向链表的实现,这个数据结构的使用就更简单了,开箱即用:

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l := list.New()  // 创建一个双向链表
e4 := l.PushBack(4) // 从后面加入元素
e1 := l.PushFront(1) // 从前面加入元素
l.InsertBefore(3, e4) // 在某个元素之前插入
l.InsertAfter(2, e1) // 在某个元素之后插入

// 按照链表的顺序,从前向后遍历
for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() {
fmt.Println(e.Value)
}

ring

ring 这个数据结构有点特殊,是一个环状的双向链表,这个数据结构在有些场景下很有用,比如用作任务队列。

这个结构有个好处是内存在初始化的时候申请一次就可以了,其中的内存式可以重复利用了。

使用起来也比较方便,可以使用 Next 和 Prev 方法去获取前面和后面的元素:

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r := ring.New(5) // 创建一个大小为 5 的ring

n := r.Len() // 获取 ring 的长度

// 向 ring 中填充数据
for i := 0; i < n; i++ {
r.Value = i
r = r.Next()
}

// 打印 ring 中的数据
r.Do(func(p interface{}) {
fmt.Println(p.(int))
})

ring 中还提供了两个特殊的方法:Link 和 UnLink。

Link 方法可以把两个 ring 连接起来:

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r := ring.New(2)
s := ring.New(2)

lr := r.Len()
ls := s.Len()

for i := 0; i < lr; i++ {
r.Value = 0
r = r.Next()
}

for j := 0; j < ls; j++ {
s.Value = 1
s = s.Next()
}

rs := r.Link(s)

rs.Do(func(p interface{}) {
fmt.Println(p.(int))
})

UnLink 方法是从 ring 摘除调一些节点,Unlink 的参数是整数 n ,表示从 r.Next 开始,摘除三个元素:

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r := ring.New(6)

n := r.Len()

for i := 0; i < n; i++ {
r.Value = i
r = r.Next()
}

r.Unlink(3)

r.Do(func(p interface{}) {
fmt.Println(p.(int))
})

文 / Rayjun

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