go语言中sort包的实现方法与应用详解

Go  /  管理员 发布于 5年前   379

前言

Go语言的 sort 包实现了内置和用户定义类型的排序，sort包中实现了３种基本的排序算法：插入排序．快排和堆排序．和其他语言中一样，这三种方式都是不公开的，他们只在sort包内部使用．所以用户在使用sort包进行排序时无需考虑使用那种排序方式，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。sort包会根据实际数据自动选择高效的排序算法。

之前跟大家分享了Go语言使用sort包对任意类型元素的集合进行排序的方法，感兴趣的朋友们可以参考这篇文章：///article/60893.htm

下面来看看sort包的简单示例：

type Interface interface { // 返回要排序的数据长度 Len() int //比较下标为i和j对应的数据大小，可自己控制升序和降序  Less(i, j int) bool // 交换下标为i，j对应的数据 Swap(i, j int)}

任何实现了 sort.Interface 的类型（一般为集合），均可使用该包中的方法进行排序。这些方法要求集合内列出元素的索引为整数。

这里我直接用源码来讲解实现：

1、源码中的例子：

type Person struct { Name string Age int}type ByAge []Person//实现了sort接口中的三个方法，则可以使用排序方法了func (a ByAge) Len() int   { return len(a) }func (a ByAge) Swap(i, j int)  { a[i], a[j] = a[j], a[i] }func (a ByAge) Less(i, j int) bool { return a[i].Age < a[j].Age }func Example() { people := []Person{  {"Bob", 31},  {"John", 42},  {"Michael", 17},  {"Jenny", 26}, } fmt.Println(people) sort.Sort(ByAge(people)) //此处调用了sort包中的Sort()方法,我们看一下这个方法 fmt.Println(people) // Output: // [Bob: 31 John: 42 Michael: 17 Jenny: 26] // [Michael: 17 Jenny: 26 Bob: 31 John: 42]}

2、Sort(data Interface)方法

//sort包只提供了这一个公开的公使用的排序方法，func Sort(data Interface) { // Switch to heapsort if depth of 2*ceil(lg(n+1)) is reached. //如果元素深度达到2*ceil(lg(n+1))则选用堆排序 n := data.Len() maxDepth := 0 for i := n; i > 0; i >>= 1 {  maxDepth++ } maxDepth *= 2 quickSort(data, 0, n, maxDepth)}

//快速排序//它这里会自动选择是用堆排序还是插入排序还是快速排序，快速排序就是func quickSort(data Interface, a, b, maxDepth int) { //如果切片元素少于十二个则使用希尔插入法 for b-a > 12 { // Use ShellSort for slices <= 12 elements  if maxDepth == 0 {   heapSort(data, a, b) //堆排序方法，a=0,b=n   return  }  maxDepth--  mlo, mhi := doPivot(data, a, b)  // Avoiding recursion on the larger subproblem guarantees  // a stack depth of at most lg(b-a).  if mlo-a < b-mhi {   quickSort(data, a, mlo, maxDepth)   a = mhi // i.e., quickSort(data, mhi, b)  } else {   quickSort(data, mhi, b, maxDepth)   b = mlo // i.e., quickSort(data, a, mlo)  } } if b-a > 1 {  // Do ShellSort pass with gap 6  // It could be written in this simplified form cause b-a <= 12  for i := a + 6; i < b; i++ {   if data.Less(i, i-6) {    data.Swap(i, i-6)   }  }  insertionSort(data, a, b) }}

//堆排序func heapSort(data Interface, a, b int) { first := a lo := 0 hi := b - a // Build heap with greatest element at top. //构建堆结构，最大的元素的顶部，就是构建大根堆 for i := (hi - 1) / 2; i >= 0; i-- {  siftDown(data, i, hi, first) } // Pop elements, largest first, into end of data. //把first插入到data的end结尾 for i := hi - 1; i >= 0; i-- {  data.Swap(first, first+i) //数据交换  siftDown(data, lo, i, first) //堆重新筛选 }}

// siftDown implements the heap property on data[lo, hi).// first is an offset into the array where the root of the heap lies.func siftDown(data Interface, lo, hi, first int) { //hi为数组的长度 //这里有一种做法是把跟元素给取到存下来，但是为了方法更抽象，省掉了这部，取而代之的是在swap的时候进行相互交换 root := lo //根元素的下标 for {  child := 2*root + 1 //左叶子结点下标  //控制for循环介绍，这种写法更简洁，可以查看我写的堆排序的文章  if child >= hi {    break  }  //防止数组下标越界，判断左孩子和右孩子那个大  if child+1 < hi && data.Less(first+child, first+child+1) {    child++  }  //判断最大的孩子和根元素之间的关系  if !data.Less(first+root, first+child) {   return  }  //如果上面都 满足，则进行数据交换  data.Swap(first+root, first+child)  root = child }}

这个包中还有很多方法，这个包实现了很多方法，比如排序反转，二分搜索。排序通过 quickSort（）这个方法来控制该调用快排还是堆排。

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具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对AIDI的支持。