Go 排序包 sort
写在前面的使用总结:
排序结构体
实现Len,Less,Swap三个函数
package main import ( "fmt" "sort") type StuScore struct { name string score int
} type StuScores []StuScore func (s StuScores) Len() int { return len(s)
} func (s StuScores) Less(i, j int) bool { return s[i].score < s[j].score
} func (s StuScores) Swap(i, j int) { s[i], s[j] = s[j], s[i]
} func main() { stus := StuScores{ {"mike ", 98}, {"jj", 91}, {"hello", 96}, {"simple", 90}, } fmt.Println("Default:\n\t", stus) sort.Sort(stus) fmt.Println("IS sorted?\n\t", sort.IsSorted(stus)) fmt.Println("Sorted:\n\t", stus)
}
排序int切片
s := []int{5, 2, 6, 3, 1, 4} // 未排序的切片数据
sort.Ints(s)
fmt.Println(s) // 将会输出[1 2 3 4 5 6]
排序float64切片
Float := []float64{1.2, 3.4, 8.2, 1.1} sort.Float64s(Float)
fmt.Println(Float) //[1.1 1.2 3.4 8.2]
fmt.Println(sort.Float64sAreSorted(Float))//true
fmt.Println(sort.SearchFloat64s(Float, 1.2))// 1
排序string切片
Strings := []string{"1", "4", "a", "0", "2"} sort.Strings(Strings)
fmt.Println(Strings)
fmt.Println(sort.StringsAreSorted(Strings))
fmt.Println(sort.SearchStrings(Strings, "a")) /*
[0 1 2 4 a]
true
4
*/
简介
基本实现了插入排序,归并排序,堆排序和快速排序。当然这四种排序方法是不分开的,它们是在sort包的内部被使用。所以使用时,不用考虑使用那种排序方法。
sort会自动选择合适的排序方法保证高效性。
使用:
只要实现了 sort.Interface 定义的三个方法:获取数据集合长度的 Len() 方法、比较两个元素大小的 Less() 方法和交换两个元素位置的 Swap() 方法,就可以顺利对数据集合进行排序。
数据集合排序
前面说了,对数据集合排序(包括自定义数据类型集合)排序需要实现sort.Interface接口的三个方法,我们看看该接口的定义:
type Interface interface{//获取数据集合元素个数Len() int//如果i索引的数据小于j索引的数据,返回true,且不会调用下面的Swap(),即数据升序排序Less(i,j int) bool //交换i和j索引的两个元素的位置Swap(i,j int )}
数据集合实现了这三个方法后,即可调用该包的Sort()方法进行排序,Sort()方法定义如下:
func Sort(data Interface)
Sort()方法唯一的参数就是带排序的数据集合
该包还提供了一个方法可以判断数据集合是否已经排好了顺序,该方法的内部实现依赖于我们自己实现的Len()和Less()方法:
func IsSorted(data Interface) bool {n := data.Len()for i := n - 1; i > 0; i-- {if data.Less(i, i-1) {return false}}return true
}
下面是一个使用sort包对学生成绩进行排序的实例:
package main import ( "fmt" "sort") type StuScore struct { name string score int
} type StuScores []StuScore func (s StuScores) Len() int { return len(s)
} func (s StuScores) Less(i, j int) bool { return s[i].score < s[j].score
} func (s StuScores) Swap(i, j int) { s[i], s[j] = s[j], s[i]
} func main() { stus := StuScores{ {"mike ", 98}, {"jj", 91}, {"hello", 96}, {"simple", 90}, } fmt.Println("Default:\n\t", stus) sort.Sort(stus) fmt.Println("IS sorted?\n\t", sort.IsSorted(stus)) fmt.Println("Sorted:\n\t", stus)
}
该示例实现的是升序排序,如果要得到降序排序结果,其实只要修改 Less() 函数:
//Less(): 成绩降序排序 , 只将小于号修改为大于号
func (s StuScores) Less(i, j int) bool {return s[i].score > s[j].score
}
此外,sort包提供了 Reverse() 方法,可以允许将数据按 Less() 定义的排序方式逆序排序,而不必修改 Less() 代码。方法定义如下:
func Reverse(data Interface) Interface
我们可以看到 Reverse() 返回的一个 sort.Interface 接口类型,整个 Reverse() 的内部实现比较有趣:
// 定义了一个 reverse 结构类型,嵌入 Interface 接口
type reverse struct {Interface
}//reverse 结构类型的 Less() 方法拥有嵌入的 Less() 方法相反的行为
//Len() 和 Swap() 方法则会保持嵌入类型的方法行为
func (r reverse) Less(i, j int) bool {return r.Interface.Less(j, i)
}// 返回新的实现 Interface 接口的数据类型
func Reverse(data Interface) Interface {return &reverse{data}
}
了解内部原理后,可以在学生成绩排序示例中使用 Reverse() 来实现成绩升序排序:
sort.Sort(sort.Reverse(stus))
fmt.Println(stus)
最后一个方法Search()
func Search(n int,f func(int)bool) int
该方法会使用“二分查找”算法来找出能使 f(x)(0<=x<n) 返回 ture 的最小值 i。 前提条件 : f(x)(0<=x<i) 均返回 false, f(x)(i<=x<n) 均返回 ture。 如果不存在 i 可以使 f(i) 返回 ture, 则返回 n。
Search() 函数一个常用的使用方式是搜索元素 x 是否在已经升序排好的切片 s 中:
x := 11
s := []int{3, 6, 8, 11, 45} // 注意已经升序排序
pos := sort.Search(len(s), func(i int) bool { return s[i] >= x })
if pos < len(s) && s[pos] == x {fmt.Println(x, " 在 s 中的位置为:", pos)
} else {fmt.Println("s 不包含元素 ", x)
}
官方文档还给出了一个猜数字的小程序:
func GuessingGame() {var s stringfmt.Printf("Pick an integer from 0 to 100.\n")answer := sort.Search(100, func(i int) bool {fmt.Printf("Is your number <= %d? ", i)fmt.Scanf("%s", &s)return s != "" && s[0] == 'y'})fmt.Printf("Your number is %d.\n", answer)
}
sort包对于内部数据类型的排序
sort包原生支持[]int,[]float64,[]string
三种内建数据类型切片的排序操作,我们不用自己实现Len(),Less(),Swap()方法
IntSlice类型及[]int
排序
由于[]int
切片排序内部实现及使用方法和[]float64
,[]string
类似,这里就描述其中一部分。
sort排序IntSlice类型,并且实现sort.Interface 接口。
type IntSlice []int
func (p IntSlice) Len() int { return len(p) }
func (p IntSlice) Less(i, j int) bool { return p[i] < p[j] }
func (p IntSlice) Swap(i, j int) { p[i], p[j] = p[j], p[i] }
//IntSlice 类型定义了 Sort() 方法,包装了 sort.Sort() 函数
func (p IntSlice) Sort() { Sort(p) }
//IntSlice 类型定义了 SearchInts() 方法,包装了 SearchInts() 函数
func (p IntSlice) Search(x int) int { return SearchInts(p, x) }
并且提供了sort.Ints()方法使用了该IntSlice类型:
func Ints(a []int){Sort(IntSlice(a)) }
使用对[]int
切片进行排序更常使用sort.Ints(),而不是IntSlice类型:
s := []int{5, 2, 6, 3, 1, 4} // 未排序的切片数据
sort.Ints(s)
fmt.Println(s) // 将会输出[1 2 3 4 5 6]
如果要使用降序排序,显然要用前面提到的 Reverse() 方法:
s := []int{5, 2, 6, 3, 1, 4} // 未排序的切片数据
sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(s)))
fmt.Println(s) // 将会输出[6 5 4 3 2 1]
如果要查找整数 x 在切片 a 中的位置,相对于前面提到的 Search() 方法,sort包提供了 SearchInts():
func SearchInts(a []int, x int) int
注意,SearchInts() 的使用条件为:切片 a 已经升序排序 以下是一个错误使用的例子:
s := []int{5, 2, 6, 3, 1, 4} // 未排序的切片数据
fmt.Println(sort.SearchInts(s, 2)) // 将会输出 0 而不是 1
Float64Slice类型和[]float64
排序
实现与 Ints 类似,只看一下其内部实现:
type Float64Slice []float64func (p Float64Slice) Len() int { return len(p) }
func (p Float64Slice) Less(i, j int) bool { return p[i] < p[j] || isNaN(p[i]) && !isNaN(p[j]) }
func (p Float64Slice) Swap(i, j int) { p[i], p[j] = p[j], p[i] }
func (p Float64Slice) Sort() { Sort(p) }
func (p Float64Slice) Search(x float64) int { return SearchFloat64s(p, x) }
与 Sort()、IsSorted()、Search() 相对应的三个方法:
func Float64s(a []float64)
func Float64sAreSorted(a []float64) bool
func SearchFloat64s(a []float64, x float64) int
要说明一下的是,在上面 Float64Slice 类型定义的 Less 方法中,有一个内部函数 isNaN()。 isNaN() 与_math_包中 IsNaN() 实现完全相同,sort包之所以不使用 math.IsNaN(),完全是基于包依赖性的考虑,应当看到,sort包的实现不依赖与其他任何包。
StringSlice 类型及[]string
排序
两个 string 对象之间的大小比较是基于“字典序”的。
实现与 Ints 类似,只看一下其内部实现:
type StringSlice []stringfunc (p StringSlice) Len() int { return len(p) }
func (p StringSlice) Less(i, j int) bool { return p[i] < p[j] }
func (p StringSlice) Swap(i, j int) { p[i], p[j] = p[j], p[i] }
func (p StringSlice) Sort() { Sort(p) }
func (p StringSlice) Search(x string) int { return SearchStrings(p, x) }
与 Sort()、IsSorted()、Search() 相对应的三个方法:
func Strings(a []string)
func StringsAreSorted(a []string) bool
func SearchStrings(a []string, x string) int
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