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深入理解golang的基本類型排序與slice排序

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前言

其實(shí)golang的排序思路和C和C++有些差別。 C默認(rèn)是對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序, C++是對(duì)一個(gè)序列進(jìn)行排序, Go則更寬泛一些,待排序的可以是任何對(duì)象, 雖然很多情況下是一個(gè)slice(分片, 類似于數(shù)組),或是包含 slice 的一個(gè)對(duì)象。

排序(接口)的三個(gè)要素:

      1、待排序元素個(gè)數(shù) n ;

      2、第 i 和第 j 個(gè)元素的比較函數(shù) cmp ;

      3、第 i 和 第 j 個(gè)元素的交換 swap ;

乍一看條件 3 是多余的, c 和 c++ 都不提供 swap 。 c 的 qsort 的用法: qsort(data, n, sizeof(int), cmp_int); data 是起始地址, n 是元素個(gè)數(shù), sizeof(int) 是每個(gè)元素的大小, cmp_int 是一個(gè)比較兩個(gè) int 的函數(shù)。

c++ 的 sort 的用法: sort(data, data+n, cmp_int); data 是第一個(gè)元素的位置, data+n 是最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置, cmp_int 是比較函數(shù)。

基本類型排序(int、float64 和 string)

1、升序排序

對(duì)于 int 、 float64 和 string 數(shù)組或是分片的排序, go 分別提供了 sort.Ints() 、 sort.Float64s() sort.Strings() 函數(shù), 默認(rèn)都是從小到大排序。

package main

import (
 "fmt"
 "sort"
)

func main() {
 intList := [] int {2, 4, 3, 5, 7, 6, 9, 8, 1, 0}
 float8List := [] float64 {4.2, 5.9, 12.3, 10.0, 50.4, 99.9, 31.4, 27.81828, 3.14}
 stringList := [] string {"a", "c", "b", "d", "f", "i", "z", "x", "w", "y"}

 sort.Ints(intList)
 sort.Float64s(float8List)
 sort.Strings(stringList)

 fmt.Printf("%v\n%v\n%v\n", intList, float8List, stringList)

}

2、降序排序

int 、 float64 和 string 都有默認(rèn)的升序排序函數(shù), 現(xiàn)在問題是如果降序如何 ? 有其他語(yǔ)言編程經(jīng)驗(yàn)的人都知道,只需要交換 cmp 的比較法則就可以了, go 的實(shí)現(xiàn)是類似的,然而又有所不同。 go 中對(duì)某個(gè) Type 的對(duì)象 obj 排序, 可以使用 sort.Sort(obj) 即可,就是需要對(duì) Type 類型綁定三個(gè)方法 : Len() 求長(zhǎng)度、Less(i,j) 比較第 i 和 第 j 個(gè)元素大小的函數(shù)、 Swap(i,j) 交換第 i 和第 j 個(gè)元素的函數(shù)。sort 包下的三個(gè)類型 IntSlice 、 Float64Slice 、 StringSlice 分別實(shí)現(xiàn)了這三個(gè)方法, 對(duì)應(yīng)排序的是 [] int 、 [] float64 和 [] string 。如果期望逆序排序, 只需要將對(duì)應(yīng)的 Less 函數(shù)簡(jiǎn)單修改一下即可。

go 的 sort 包可以使用 sort.Reverse(slice) 來調(diào)換 slice.Interface.Less ,也就是比較函數(shù),所以, int 、 float64 和 string 的逆序排序函數(shù)可以這么寫:

package main

import (
 "fmt"
 "sort"
)

func main() {
 intList := [] int {2, 4, 3, 5, 7, 6, 9, 8, 1, 0}
 float8List := [] float64 {4.2, 5.9, 12.3, 10.0, 50.4, 99.9, 31.4, 27.81828, 3.14}
 stringList := [] string {"a", "c", "b", "d", "f", "i", "z", "x", "w", "y"}

 sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(intList)))
 sort.Sort(sort.Reverse(sort.Float64Slice(float8List)))
 sort.Sort(sort.Reverse(sort.StringSlice(stringList)))

 fmt.Printf("%v\n%v\n%v\n", intList, float8List, stringList)
}

3、深入理解排序

sort 包中有一個(gè) sort.Interface 接口,該接口有三個(gè)方法 Len()  、 Less(i,j) Swap(i,j) 。 通用排序函數(shù) sort.Sort 可以排序任何實(shí)現(xiàn)了 sort.Inferface 接口的對(duì)象(變量)。對(duì)于 [] int 、[] float64 和 [] string 除了使用特殊指定的函數(shù)外,還可以使用改裝過的類型 IntSclice 、 Float64Slice 和 StringSlice , 然后直接調(diào)用它們對(duì)應(yīng)的 Sort() 方法;因?yàn)檫@三種類型也實(shí)現(xiàn)了 sort.Interface 接口, 所以可以通過 sort.Reverse 來轉(zhuǎn)換這三種類型的 Interface.Less 方法來實(shí)現(xiàn)逆向排序, 這就是前面最后一個(gè)排序的使用。

下面使用了一個(gè)自定義(用戶定義)的 Reverse 結(jié)構(gòu)體, 而不是 sort.Reverse 函數(shù), 來實(shí)現(xiàn)逆向排序。

package main

import (
 "fmt"
 "sort"
)

// 自定義的 Reverse 類型
type Reverse struct {
 sort.Interface // 這樣,Reverse可以接納任何實(shí)現(xiàn)了sort.Interface的對(duì)象
}

// Reverse 只是將其中的 Inferface.Less 的順序?qū)φ{(diào)了一下
func (r Reverse) Less(i, j int) bool {
 return r.Interface.Less(j, i)
}

func main() {
 ints := []int{5, 2, 6, 3, 1, 4}

 sort.Ints(ints)          // 特殊排序函數(shù),升序
 fmt.Println("after sort by Ints:\t", ints)

 doubles := []float64{2.3, 3.2, 6.7, 10.9, 5.4, 1.8}

 sort.Float64s(doubles)
 fmt.Println("after sort by Float64s:\t", doubles) // [1.8 2.3 3.2 5.4 6.7 10.9]

 strings := []string{"hello", "good", "students", "morning", "people", "world"}
 sort.Strings(strings)
 fmt.Println("after sort by Strings:\t", strings) // [good hello mornig people students world]

 ipos := sort.SearchInts(ints, -1) // int 搜索
 fmt.Printf("pos of 5 is %d th\n", ipos)

 dpos := sort.SearchFloat64s(doubles, 20.1) // float64 搜索
 fmt.Printf("pos of 5.0 is %d th\n", dpos)

 fmt.Printf("doubles is asc ? %v\n", sort.Float64sAreSorted(doubles))

 doubles = []float64{3.5, 4.2, 8.9, 100.98, 20.14, 79.32}
 // sort.Sort(sort.Float64Slice(doubles)) // float64 排序方法 2
 // fmt.Println("after sort by Sort:\t", doubles) // [3.5 4.2 8.9 20.14 79.32 100.98]
 (sort.Float64Slice(doubles)).Sort()   // float64 排序方法 3
 fmt.Println("after sort by Sort:\t", doubles)  // [3.5 4.2 8.9 20.14 79.32 100.98]

 sort.Sort(Reverse{sort.Float64Slice(doubles)}) // float64 逆序排序
 fmt.Println("after sort by Reversed Sort:\t", doubles)  // [100.98 79.32 20.14 8.9 4.2 3.5]
}

sort.Ints / sort.Float64s / sort.Strings 分別來對(duì)整型/浮點(diǎn)型/字符串型slice進(jìn)行排序。然后是有個(gè)測(cè)試是否有序的函數(shù)。還有分別對(duì)應(yīng)的 search 函數(shù),不過,發(fā)現(xiàn)搜索函數(shù)只能定位到如果存在的話的位置,不存在的話,位置是不對(duì)的。

關(guān)于一般的數(shù)組排序,程序中顯示了,有 3 種方法!目前提供的三種類型 int,float64 和 string 呈現(xiàn)對(duì)稱的,也就是你有的,對(duì)應(yīng)的我也有。關(guān)于翻轉(zhuǎn)排序或是逆向排序,就是用個(gè)翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體,重寫 Less() 函數(shù)即可。

上面的 Reverse 是個(gè)通用的結(jié)構(gòu)體。

上面說了那么多, 只是對(duì)基本類型進(jìn)行排序, 該到說說 struct 結(jié)構(gòu)體類型的排序的時(shí)候了, 實(shí)際中這個(gè)用得到的會(huì)更多。

結(jié)構(gòu)體類型的排序

結(jié)構(gòu)體類型的排序是通過使用 sort.Sort(slice) 實(shí)現(xiàn)的, 只要 slice 實(shí)現(xiàn)了 sort.Interface 的三個(gè)方法就可以。 雖然這么說,但是排序的方法卻有那么好幾種。首先一種就是模擬排序 [] int 構(gòu)造對(duì)應(yīng)的 IntSlice 類型,然后對(duì) IntSlice 類型實(shí)現(xiàn) Interface 的三個(gè)方法。

1、模擬 IntSlice 排序

package main

import (
 "fmt"
 "sort"
)

type Person struct {
 Name string
 Age int
}

// 按照 Person.Age 從大到小排序
type PersonSlice [] Person

func (a PersonSlice) Len() int {   // 重寫 Len() 方法
 return len(a)
}
func (a PersonSlice) Swap(i, j int){  // 重寫 Swap() 方法
 a[i], a[j] = a[j], a[i]
}
func (a PersonSlice) Less(i, j int) bool { // 重寫 Less() 方法, 從大到小排序
 return a[j].Age  a[i].Age
}

func main() {
 people := [] Person{
  {"zhang san", 12},
  {"li si", 30},
  {"wang wu", 52},
  {"zhao liu", 26},
 }

 fmt.Println(people)

 sort.Sort(PersonSlice(people)) // 按照 Age 的逆序排序
 fmt.Println(people)

 sort.Sort(sort.Reverse(PersonSlice(people))) // 按照 Age 的升序排序
 fmt.Println(people)

}

這完全是一種模擬的方式,所以如果懂了 IntSlice 自然就理解這里了,反過來,理解了這里那么 IntSlice 那里也就懂了。

這種方法的缺點(diǎn)是:根據(jù) Age 排序需要重新定義 PersonSlice 方法,綁定 Len 、 Less 和 Swap 方法, 如果需要根據(jù) Name 排序, 又需要重新寫三個(gè)函數(shù); 如果結(jié)構(gòu)體有 4 個(gè)字段,有四種類型的排序,那么就要寫 3 × 4 = 12 個(gè)方法, 即使有一些完全是多余的, O__O”… 仔細(xì)思量一下,根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn) Age 或是 Name, 真正不同的體現(xiàn)在 Less 方法上,所以可以將 Less 抽象出來, 每種排序的 Less 讓其變成動(dòng)態(tài)的,比如下面一種方法。

2、封裝成 Wrapper

package main

import (
 "fmt"
 "sort"
)

type Person struct {
 Name string
 Age int
}

type PersonWrapper struct {     //注意此處
 people [] Person
 by func(p, q * Person) bool
}

func (pw PersonWrapper) Len() int {   // 重寫 Len() 方法
 return len(pw.people)
}
func (pw PersonWrapper) Swap(i, j int){  // 重寫 Swap() 方法
 pw.people[i], pw.people[j] = pw.people[j], pw.people[i]
}
func (pw PersonWrapper) Less(i, j int) bool { // 重寫 Less() 方法
 return pw.by(pw.people[i], pw.people[j])
}

func main() {
 people := [] Person{
  {"zhang san", 12},
  {"li si", 30},
  {"wang wu", 52},
  {"zhao liu", 26},
 }

 fmt.Println(people)

 sort.Sort(PersonWrapper{people, func (p, q *Person) bool {
  return q.Age  p.Age // Age 遞減排序
 }})

 fmt.Println(people)
 sort.Sort(PersonWrapper{people, func (p, q *Person) bool {
  return p.Name  q.Name // Name 遞增排序
 }})

 fmt.Println(people)

}

這種方法將 [] Person 和比較的準(zhǔn)則 cmp 封裝在了一起,形成了 PersonWrapper 函數(shù),然后在其上綁定 Len 、 Less 和 Swap 方法。 實(shí)際上 sort.Sort(pw) 排序的是 pw 中的 people, 這就是前面說的, go 的排序未必就是針對(duì)的一個(gè)數(shù)組或是 slice, 而可以是一個(gè)對(duì)象中的數(shù)組或是 slice 。

3、進(jìn)一步封裝

感覺方法 2 已經(jīng)很不錯(cuò)了, 唯一一個(gè)缺點(diǎn)是,在 main 中使用的時(shí)候暴露了 sort.Sort 的使用,還有就是 PersonWrapper 的構(gòu)造。 為了讓 main 中使用起來更為方便, me 們可以再簡(jiǎn)單的封裝一下, 構(gòu)造一個(gè) SortPerson 方法, 如下:

package main

import (
 "fmt"
 "sort"
)

type Person struct {
 Name string
 Age int
}

type PersonWrapper struct {
 people [] Person
 by func(p, q * Person) bool
}

type SortBy func(p, q *Person) bool

func (pw PersonWrapper) Len() int {   // 重寫 Len() 方法
 return len(pw.people)
}
func (pw PersonWrapper) Swap(i, j int){  // 重寫 Swap() 方法
 pw.people[i], pw.people[j] = pw.people[j], pw.people[i]
}
func (pw PersonWrapper) Less(i, j int) bool { // 重寫 Less() 方法
 return pw.by(pw.people[i], pw.people[j])
}

// 封裝成 SortPerson 方法
func SortPerson(people [] Person, by SortBy){
 sort.Sort(PersonWrapper{people, by})
}

func main() {
 people := [] Person{
  {"zhang san", 12},
  {"li si", 30},
  {"wang wu", 52},
  {"zhao liu", 26},
 }

 fmt.Println(people)

 sort.Sort(PersonWrapper{people, func (p, q *Person) bool {
  return q.Age  p.Age // Age 遞減排序
 }})

 fmt.Println(people)

 SortPerson(people, func (p, q *Person) bool {
  return p.Name  q.Name // Name 遞增排序
 })

 fmt.Println(people)

}

在方法 2 的基礎(chǔ)上構(gòu)造了 SortPerson 函數(shù),使用的時(shí)候傳過去一個(gè) [] Person 和一個(gè) cmp 函數(shù)。

4、另一種思路

package main

import (
 "fmt"
 "sort"
)

type Person struct {
 Name  string
 Weight  int
}

type PersonSlice []Person

func (s PersonSlice) Len() int { return len(s) }
func (s PersonSlice) Swap(i, j int)  { s[i], s[j] = s[j], s[i] }

type ByName struct{ PersonSlice } // 將 PersonSlice 包裝起來到 ByName 中

func (s ByName) Less(i, j int) bool  { return s.PersonSlice[i].Name  s.PersonSlice[j].Name } // 將 Less 綁定到 ByName 上


type ByWeight struct{ PersonSlice } // 將 PersonSlice 包裝起來到 ByWeight 中
func (s ByWeight) Less(i, j int) bool { return s.PersonSlice[i].Weight  s.PersonSlice[j].Weight } // 將 Less 綁定到 ByWeight 上

func main() {
 s := []Person{
  {"apple", 12},
  {"pear", 20},
  {"banana", 50},
  {"orange", 87},
  {"hello", 34},
  {"world", 43},
 }

 sort.Sort(ByWeight{s})
 fmt.Println("People by weight:")
 printPeople(s)

 sort.Sort(ByName{s})
 fmt.Println("\nPeople by name:")
 printPeople(s)

}

func printPeople(s []Person) {
 for _, o := range s {
  fmt.Printf("%-8s (%v)\n", o.Name, o.Weight)
 }
}

對(duì)結(jié)構(gòu)體的排序, 暫時(shí)就到這里。 第一種排序?qū)χ桓鶕?jù)一個(gè)字段的比較合適, 另外三個(gè)是針對(duì)可能根據(jù)多個(gè)字段排序的。方法 4 我認(rèn)為每次都要多構(gòu)造一個(gè) ByXXX , 頗為不便, 這樣多麻煩,不如方法 2 和方法 3 來的方便,直接傳進(jìn)去一個(gè) cmp。 方法2、 3 沒有太大的差別, 3 只是簡(jiǎn)單封裝了一下而已, 對(duì)于使用者來說, 可能會(huì)更方便一些,而且也會(huì)更少的出錯(cuò)。

總結(jié)

以上就是關(guān)于golang基本類型排序與slice排序的全部?jī)?nèi)容,希望這篇文章的內(nèi)容對(duì)啊大家學(xué)習(xí)或者使用Golang能有所幫助,如果有疑問大家也可以留言交流,小編會(huì)盡快給大家回復(fù)的。

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標(biāo)簽:盤錦 宜昌 七臺(tái)河 眉山 邢臺(tái) 上海 紹興 雅安

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