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使用go实现常见的数据结构

程序员文章站 2022-04-09 12:08:42
1 golang常见数据结构实现1.1 链表举单链表的例子,双向链表同理只是多了pre指针。定义单链表结构:构造链表及打印链表:1.2 可变数组可变数组在各种语言中都非常常用,在golang中,可变数...

1 golang常见数据结构实现

1.1 链表

举单链表的例子,双向链表同理只是多了pre指针。

定义单链表结构:

构造链表及打印链表:

1.2 可变数组

可变数组在各种语言中都非常常用,在golang中,可变数组语言本身已经实现,就是我们的切片slice。

1.3 栈和队列

1.3.1 原生切片实现栈和队列

栈:先进后出,后进先出,类似弹夹

队列:先进先出

golang中,实现并发不安全的栈和队列,非常简单,我们直接使用原生切片即可。

1.3.1.1 切片原生栈实现
1.3.1.2 切片原生队列实现

1.3.2 *并发安全的栈和队列

1.3.2.1 切片实现并发安全的栈并发安全的栈

入栈

出栈

1、如果切片偏移量向前移动 stack.array[0 : stack.size-1],表明最后的元素已经不属于该数组了,数组变相的缩容了。此时,切片被缩容的部分并不会被回收,仍然占用着空间,所以空间复杂度较高,但操作的时间复杂度为:o(1)。

2、如果我们创建新的数组 newarray,然后把老数组的元素复制到新数组,就不会占用多余的空间,但移动次数过多,时间复杂度为:o(n)。

获取栈顶元素

获取栈大小和判定是否为空

1.3.2.2 切片实现并发安全的队列队列结构

入队

出队

1、原地挪位,依次补位 queue.array[i-1] = queue.array[i],然后数组缩容:queue.array = queue.array[0 : queue.size-1],但是这样切片缩容的那部分内存空间不会释放。

2、创建新的数组,将老数组中除第一个元素以外的元素移动到新数组。

1.4 字典map和集合set

1.4.1 map

字典也是程序语言经常使用的结构,golang中的字典是其自身实现的map结构。具体操作可以查看语言api

并发安全的map,可以定义结构,结构中有一个map成员和一个锁变量成员,参考并发安全的栈和队列的实现。go语言也实现了一个并发安全的map,具体参考sync.map的api

1.4.2 set

我们可以借助map的特性,实现一个set结构。

set结构

map的值我们不适用,定义为空的结构体struct{}

初始化set

往set中添加一个元素

删除一个元素

查看元素是否在集合set中

查看集合大小

查看集合是否为空

清除集合所有元素

将集合转化为切片

1.5 二叉树

二叉树:每个节点最多只有两个儿子节点的树。

满二叉树:叶子节点与叶子节点之间的高度差为 0 的二叉树,即整棵树是满的,树呈满三角形结构。在国外的定义,非叶子节点儿子都是满的树就是满二叉树。我们以国内为准。

完全二叉树:完全二叉树是由满二叉树而引出来的,设二叉树的深度为 k,除第 k 层外,其他各层的节点数都达到最大值,且第 k 层所有的节点都连续集中在最左边。

二叉树结构定义

树的遍历

1、先序遍历:先访问根节点,再访问左子树,最后访问右子树。

2、后序遍历:先访问左子树,再访问右子树,最后访问根节点。

3、中序遍历:先访问左子树,再访问根节点,最后访问右子树。

4、层次遍历:每一层从左到右访问每一个节点。

按层遍历:

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