Go语言List的使用与数据结构的选择
container包下的函数:heapheap包提供了对任意类型(实现了heap.Interface接口)的堆操作.listlist包实现了双向链表.ringring实现了环形链表的操作.一、List的使用List列表是一种非连续存储的容器,由多个节点组成,节点通过一些变...
container包下的函数:
heap | heap包提供了对任意类型(实现了heap.Interface接口)的堆操作. | |
list | list包实现了双向链表. | |
ring | ring实现了环形链表的操作. |
一、List的使用
List列表是一种非连续存储的容器,由多个节点组成,节点通过一些变量记录彼此之间的关系。列表有多种实现方法,如单链表、双链表等。
列表的原理可以这样理解:假设 A、B、C 三个人都有电话号码,如果 A 把号码告诉给 B,B 把号码告诉给 C,这个过程就建立了一个单链表结构,如下图所示。
图:三人单向通知电话号码形成单链表结构
如果在这个基础上,再从 C 开始将自己的号码给自己知道号码的人,这样就形成了双链表结构,如下图所示。
图:三人相互通知电话号码形成双链表结构
那么如果需要获得所有人的号码,只需要从 A 或者 C 开始,要求他们将自己的号码发出来,然后再通知下一个人如此循环。这个过程就是列表遍历。
如果 B 换号码了,他需要通知 A 和 C,将自己的号码移除。这个过程就是列表元素的删除操作,如下图所示。
图:从双链表中删除一人的电话号码
在 Go 语言中,将列表使用 container/list 包来实现,内部的实现原理是双链表。列表能够高效地进行任意位置的元素插入和删除操作。
初始化列表
list 的初始化有两种方法:New 和声明。两种方法的初始化效果都是一致的。
1) 通过 container/list 包的 New 方法初始化 list
变量名 := list.New()
2) 通过声明初始化list
var 变量名 list.List
列表与切片和 map 不同的是,列表并没有具体元素类型的限制。因此,列表的元素可以是任意类型。这既带来遍历,也会引来一些问题。给一个列表放入了非期望类型的值,在取出值后,将 interface{} 转换为期望类型时将会发生宕机。
在列表中插入元素
双链表支持从队列前方或后方插入元素,分别对应的方法是 PushFront 和 PushBack。
提示
这两个方法都会返回一个 *list.Element 结构。如果在以后的使用中需要删除插入的元素,则只能通过 *list.Element 配合 Remove() 方法进行删除,这种方法可以让删除更加效率化,也是双链表特性之一。
下面代码展示如何给list添加元素:
- l := list.New()
- l.PushBack("fist")
- l.PushFront(67)
代码说明如下:
- 第 1 行,创建一个列表实例。
- 第 3 行,将 fist 字符串插入到列表的尾部,此时列表是空的,插入后只有一个元素。
- 第 4 行,将数值 67 放入列表。此时,列表中已经存在 fist 元素,67 这个元素将被放在 fist 的前面。
列表插入元素的方法如下表所示。
方 法 | 功 能 |
---|---|
InsertAfter(v interface {}, mark * Element) * Element | 在 mark 点之后插入元素,mark 点由其他插入函数提供 |
InsertBefore(v interface {}, mark * Element) *Element | 在 mark 点之前插入元素,mark 点由其他插入函数提供 |
PushBackList(other *List) | 添加 other 列表元素到尾部 |
PushFrontList(other *List) | 添加 other 列表元素到头部 |
从列表中删除元素
列表的插入函数的返回值会提供一个 *list.Element 结构,这个结构记录着列表元素的值及和其他节点之间的关系等信息。从列表中删除元素时,需要用到这个结构进行快速删除。
列表操作元素:
- package main
- import "container/list"
- func main() {
- l := list.New()
- // 尾部添加
- l.PushBack("canon")
- // 头部添加
- l.PushFront(67)
- // 尾部添加后保存元素句柄
- element := l.PushBack("fist")
- // 在fist之后添加high
- l.InsertAfter("high", element)
- // 在fist之前添加noon
- l.InsertBefore("noon", element)
- // 使用
- l.Remove(element)
- }
代码说明如下:
第 6 行,创建列表实例。
第 9 行,将 canon 字符串插入到列表的尾部。
第 12 行,将 67 数值添加到列表的头部。
第 15 行,将 fist 字符串插入到列表的尾部,并将这个元素的内部结构保存到 element 变量中。
第 18 行,使用 element 变量,在 element 的位置后面插入 high 字符串。
第 21 行,使用 element 变量,在 element 的位置前面插入 noon 字符串。
第 24 行,移除 element 变量对应的元素。
下表中展示了每次操作后列表的实际元素情况。
操作内容 | 列表元素 |
---|---|
l.PushBack("canon") | canon |
l.PushFront(67) | 67, canon |
element := l.PushBack("fist") | 67, canon, fist |
l.InsertAfter("high", element) | 67, canon, fist, high |
l.InsertBefore("noon", element) | 67, canon, noon, fist, high |
l.Remove(element) | 67, canon, noon, high |
遍历列表——访问列表的每一个元素
遍历双链表需要配合 Front() 函数获取头元素,遍历时只要元素不为空就可以继续进行。每一次遍历调用元素的 Next,如代码中第 9 行所示。
- l := list.New()
- // 尾部添加
- l.PushBack("canon")
- // 头部添加
- l.PushFront(67)
- for i := l.Front(); i != nil; i = i.Next() {
- fmt.Println(i.Value)
- }
代码输出如下:
67
canon
代码说明如下:
- 第 1 行,创建一个列表实例。
- 第 4 行,将 canon 放入列表尾部。
- 第 7 行,在队列头部放入 67。
- 第 9 行,使用 for 语句进行遍历,其中 i:=l.Front() 表示初始赋值,只会在一开始执行一次;每次循环会进行一次 i!=nil 语句判断,如果返回 false,表示退出循环,反之则会执行 i=i.Next()。
- 第 10 行,使用遍历返回的 *list.Element 的 Value 成员取得放入列表时的原值。
代码实例:
package main
import (
"container/list"
"fmt"
"strconv"
)
/*
list是一个双向链表。该结构具有链表的所有功能。
*/
func main01() {
fmt.Println("入队列")
//初始化一个list
list1 := list.New()//初始化list
//依次在尾部添加
list1.PushBack(1)
list1.PushBack("hello")
list1.PushBack(3.14)
list1.PushBack("江洲")
//在头部添加
list1.PushFront("888")
//读取首元素
frist := list1.Front().Value
//fmt.Printf("%T",m)
fmt.Println(frist)
//获取最后一个入队列的元素
last := list1.Back().Value
fmt.Println(last)
}
func main() {
list1 := list.New()
for i := 0; i < 10; i++ {
str :="hello"+strconv.Itoa(i)
list1.PushBack(str)
}
list1.InsertAfter("你好", list1.Front())//插入数据:链表中首元素之后
list1.InsertBefore("jiangzhou",list1.Back())//插入数据:链表中末尾元素之钱
//fmt.Println(list1.Len())
fmt.Println("遍历所用的元素")
for i:=list1.Front();i!=nil;i=i.Next(){//依据链表进行
fmt.Print(i.Value,"\t")
}
/*
依次取出元素,同时删除原有数据
*/
fmt.Println()
len := list1.Len() //获取原有长度
for i := 0; i < len; i++ {
de := list1.Front()
fmt.Print(de.Value,"\t")
list1.Remove(de) //出队列的首元素,同时在队列中将其删除
}
}
二、存储结构的选择
Go中数据结构的选择:链表(双向链表)可以考虑选择 list,对于复杂的结构比如:区块链结构中的钱包定义:
//定义一个秘钥对结构, KeyPair
type Wallet struct {
PrivateKey *ecdsa.PrivateKey
//PubKey ecdsa.PublicKey
PubKey []byte //为了传输方便,在对端可以还原
}
type Wallets struct {
//key : 这个私钥对对应的地址,
//value : 这个私钥对
WalletsMap map[string]*Wallet //wallet为定义类型
}
已经花费的UTXO结构的定义:
spentUtxts := make(map[string][]int64) //已经花费的utxo
beego项目中 使用map[string]interface的切片实现数据存储结构的使用:
//首页展示商品数据
goods := make([]map[string]interface{},len(goodsTypes))
func(this*GoodsController)ShowIndex(){
GetUser(&this.Controller)
o := orm.NewOrm()
//获取类型数据
var goodsTypes []models.GoodsType
o.QueryTable("GoodsType").All(&goodsTypes)
this.Data["goodsTypes"] = goodsTypes
//获取轮播图数据
var indexGoodsBanner []models.IndexGoodsBanner
o.QueryTable("IndexGoodsBanner").OrderBy("Index").All(&indexGoodsBanner)
this.Data["indexGoodsBanner"] = indexGoodsBanner
//获取促销商品数据
var promotionGoods []models.IndexPromotionBanner
o.QueryTable("IndexPromotionBanner").OrderBy("Index").All(&promotionGoods)
this.Data["promotionsGoods"] = promotionGoods
//首页展示商品数据
goods := make([]map[string]interface{},len(goodsTypes))
//向切片interface中插入类型数据
for index, value := range goodsTypes{
//获取对应类型的首页展示商品
temp := make(map[string]interface{})
temp["type"] = value
goods[index] = temp
}
//商品数据
for _,value := range goods{
var textGoods []models.IndexTypeGoodsBanner
var imgGoods []models.IndexTypeGoodsBanner
//获取文字商品数据
o.QueryTable("IndexTypeGoodsBanner").RelatedSel("GoodsType","GoodsSKU").OrderBy("Index").Filter("GoodsType",value["type"]).Filter("DisplayType",0).All(&textGoods)
//获取图片商品数据
o.QueryTable("IndexTypeGoodsBanner").RelatedSel("GoodsType","GoodsSKU").OrderBy("Index").Filter("GoodsType",value["type"]).Filter("DisplayType",1).All(&imgGoods)
value["textGoods"] = textGoods
value["imgGoods"] = imgGoods
}
this.Data["goods"] = goods
this.TplName = "index.html"
}
总之,数据结构的选择是一项长期经验积累与不断学习的过程,选择好的数据结构可以达到事半功倍的效果。
➢了解更多Go语言知识:https://study.163.com/course/introduction/1210620804.htm
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