深入理解golang的基本類型排序與slice排序
前言
其實(shí)golang的排序思路和C和C++有些差別。 C默認(rèn)是對數(shù)組進(jìn)行排序， C++是對一個(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() 和 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 中對某個(gè) Type 的對象 obj 排序， 可以使用 sort.Sort(obj) 即可，就是需要對 Type 類型綁定三個(gè)方法 ： Len() 求長度、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， 對應(yīng)排序的是 [] int 、 [] float64 和 [] string 。如果期望逆序排序， 只需要將對應(yīng)的 Less 函數(shù)簡單修改一下即可。
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) 和 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 接口的對象(變量)。對于 [] 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 分別來對整型/浮點(diǎn)型/字符串型slice進(jìn)行排序。然后是有個(gè)測試是否有序的函數(shù)。還有分別對應(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)對稱的，也就是你有的，對應(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)造對應(yīng)的 IntSlice 類型，然后對 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的一個(gè)數(shù)組或是 slice， 而可以是一個(gè)對象中的數(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 只是簡單封裝了一下而已， 對于使用者來說， 可能會更方便一些，而且也會更少的出錯(cuò)。
總結(jié)
以上就是關(guān)于golang基本類型排序與slice排序的全部內(nèi)容，希望這篇文章的內(nèi)容對啊大家學(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，小編會盡快給大家回復(fù)的。
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