Golang中Set类型的实现方法示例详解
前言
本篇主要给大家讲述了如何利用go语言的语法特性实现set类型的数据结构,分享出来供大家参考学习,话不多说了,来一起看看详细的介绍吧。
需求
对于set类型的数据结构,其实本质上跟list没什么多大的区别。无非是set不能含有重复的item的特性,set有初始化、add、clear、remove、contains等操作。接下来看具体的实现方式分析吧。
实现
仍然按照已有的编程经验来联想如何实现基本set功能,在java中很容易知道hashset的底层实现是hashmap,核心的就是用一个常量来填充map键值对中的value选项。除此之外,重点关注go中map的数据结构,key是不允许重复的,如下所示:
m := map[string]string{ "1": "one", "2": "two", "1": "one", "3": "three", } fmt.println(m)
程序会直接报错,提示重复key值,这样就非常符合set的特性需求了。
定义
前面分析出set的value为固定的值,用一个常量替代即可。但是笔者分析的实现源码,用的是一个空结构体来实现的,如下所示:
// 空结构体 var exists = struct{}{} // set is the main interface type set struct { // struct为结构体类型的变量 m map[interface{}]struct{} }
为了解决上面为什么用空结构体来做常量value,先看下面的是测试:
import ( "fmt" "unsafe" ) // 定义非空结构体 type s struct { a uint16 b uint32 } func main() { var s s fmt.println(unsafe.sizeof(s)) // prints 8, not 6 var s2 struct{} fmt.println(unsafe.sizeof(s2)) // prints 0 }
打印出空结构体变量的内存占用大小为0,再看看下面这个测试:
a := struct{}{} b := struct{}{} fmt.println(a == b) // true fmt.printf("%p, %p\n", &a, &b) // 0x55a988, 0x55a988
很有趣,a和b竟然相等,并且a和b的地址也是一样的。现在各位应该明白了为什么会有:
var exists = struct{}{}
这样的常量也来填充所有map的value了吧,go真是精彩!!!
初始化
set类型数据结构的初始化操作,在声明的同时可以选择传入或者不传入进去。声明map切片的时候,key可以为任意类型的数据,用空接口来实现即可。value的话按照上面的分析,用空结构体即可:
func new(items ...interface{}) *set { // 获取set的地址 s := &set{} // 声明map类型的数据结构 s.m = make(map[interface{}]struct{}) s.add(items...) return s }
添加
简化操作可以添加不定个数的元素进入到set中,用变长参数的特性来实现这个需求即可,因为map不允许key值相同,所以不必有排重操作。同时将value数值指定为空结构体类型。
func (s *set) add(items ...interface{}) error { for _, item := range items { s.m[item] = exists } return nil }
包含
contains操作其实就是查询操作,看看有没有对应的item存在,可以利用map的特性来实现,但是由于不需要value的数值,所以可以用 _,ok来达到目的:
func (s *set) contains(item interface{}) bool { _, ok := s.m[item] return ok }
长度和清除
获取set长度很简单,只需要获取底层实现的map的长度即可:
func (s *set) size() int { return len(s.m) }
清除操作的话,可以通过重新初始化set来实现,如下即为实现过程:
func (s *set) clear() { s.m = make(map[interface{}]struct{}) }
相等
判断两个set是否相等,可以通过循环遍历来实现,即将a中的每一个元素,查询在b中是否存在,只要有一个不存在,a和b就不相等,实现方式如下所示:
func (s *set) equal(other *set) bool { // 如果两者size不相等,就不用比较了 if s.size() != other.size() { return false } // 迭代查询遍历 for key := range s.m { // 只要有一个不存在就返回false if !other.contains(key) { return false } } return true }
子集
判断a是不是b的子集,也是循环遍历的过程,具体分析在上面已经讲述过,实现方式如下所示:
func (s *set) issubset(other *set) bool { // s的size长于other,不用说了 if s.size() > other.size() { return false } // 迭代遍历 for key := range s.m { if !other.contains(key) { return false } } return true }
ok,以上就是go中set的主要函数实现方式,还是很有意思的。继续加油。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对的支持。