Go言語でのソート説明

#go 言語 の並べ替えの考え方は、c や c とは多少異なります。 c はデフォルトで配列をソートし、c はシーケンスをソートし、go はより一般的です。ソートされるオブジェクトは任意のオブジェクトですが、多くの場合、それはスライス (配列に似たスライス) であるか、またはスライスが含まれています。オブジェクト。

ソートの 3 つの要素 (インターフェース):

ソートする要素の数 n;

i 番目と j 番目の要素の比較関数 cmp;

i 番目と j 番目の要素の交換スワップ;

一見すると、条件 3 は冗長であり、c も c もスワップを提供しません。 C での qsort の使用法: qsort(data, n, sizeof(int), cmp_int); data は開始アドレス、n は要素の数、sizeof(int) は各要素のサイズ、cmp_int は次の比較です。 two ints 関数。

c sort の使用法: sort(data, data n, cmp_int); data は最初の要素の位置、data n は最後の要素の次の位置、cmp_int は比較関数です。

基本型 int、float64、string の並べ替え

昇順並べ替え

int の場合、 float64 および string 配列またはスライスをソートするために、go は、sort.Ints()、sort.Float64s()、sort.Strings() 関数をそれぞれ提供しており、デフォルトでは、小さいものから大きいものへソートされます。 (sort.Float32s() 関数はありません。これは私にとって少し奇妙です。)

package main
 
import (
    "fmt"
    "sort"
)
 
func main() {
    intList := [] int {2, 4, 3, 5, 7, 6, 9, 8, 1, 0}
    float8List := [] float64 {4.2, 5.9, 12.3, 10.0, 50.4, 99.9, 31.4, 27.81828, 3.14}
    // float4List := [] float32 {4.2, 5.9, 12.3, 10.0, 50.4, 99.9, 31.4, 27.81828, 3.14}    // no function : sort.Float32s
    stringList := [] string {"a", "c", "b", "d", "f", "i", "z", "x", "w", "y"}
   
    sort.Ints(intList)
    sort.Float64s(float8List)
    sort.Strings(stringList)
   
    fmt.Printf("%v\n%v\n%v\n", intList, float8List, stringList)
 
}

降順ソート

int、float64、および string はすべてデフォルトの昇順を持ちます。ソート関数、ここで問題は、順序が降順の場合はどうなるかということです。他の言語でのプログラミング経験がある人なら誰でも、cmp の比較ルールを交換するだけでよいことを知っていますが、go の実装は似ていますが、異なります。

Go で特定の Type のオブジェクト obj を並べ替えるには、sort.Sort(obj) を使用できます。これは、3 つのメソッドを Type 型にバインドする必要があることを意味します: 長さを見つけるには Len()、Less (i,j) は i 番目と j 番目の要素の大きさを比較する関数、Swap(i,j) は i 番目と j 番目の要素を入れ替える関数です。

sort パッケージの 3 つのタイプ IntSlice、Float64Slice、および StringSlice は、これら 3 つのメソッドをそれぞれ実装しており、対応する並べ替えメソッドは [] int、[] float64、および [] string です。逆順に並べ替えたい場合は、対応する Less 関数を変更するだけです。

Go のsortパッケージでは、比較関数であるslice.Interface.Lessの代わりにsort.Reverse(slice)を使用できるため、int、float64、stringの逆ソート関数は次のように記述できます:

package main
 
import (
    "fmt"
    "sort"
)
 
func main() {
    intList := [] int {2, 4, 3, 5, 7, 6, 9, 8, 1, 0}
    float8List := [] float64 {4.2, 5.9, 12.3, 10.0, 50.4, 99.9, 31.4, 27.81828, 3.14}
    stringList := [] string {"a", "c", "b", "d", "f", "i", "z", "x", "w", "y"}
   
    sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(intList)))
    sort.Sort(sort.Reverse(sort.Float64Slice(float8List)))
    sort.Sort(sort.Reverse(sort.StringSlice(stringList)))
   
    fmt.Printf("%v\n%v\n%v\n", intList, float8List, stringList)
}

ソートの深い理解

sort パッケージには sort.Interface インターフェイスがあり、これには 3 つのメソッド Len()、Less(i,j) があります。および Swap(i,j) 。一般的な並べ替え関数 sort.Sort は、sort.Inferface インターフェイスを実装する任意のオブジェクト (変数) を並べ替えることができます。

[] int、[] float64、および [] string の場合、特別に指定された関数を使用するだけでなく、変更された型 IntSclice、Float64Slice、および StringSlice を使用して、対応する Sort() メソッドを直接呼び出すこともできます。これら 3 つの型は sort.Interface インターフェイスも実装しているため、sort.Reverse を使用してこれら 3 つの型の Interface.Less メソッドを変換し、逆順の並べ替えを実現できます。これが最後の並べ替えの使用法です。

以下では、sort.Reverse 関数の代わりにカスタム (ユーザー定義) Reverse 構造を使用して、逆ソートを実装します。

package main
 
import (
    "fmt"
    "sort"
)
 
// 自定义的 Reverse 类型
type Reverse struct {
    sort.Interface    // 这样， Reverse 可以接纳任何实现了 sort.Interface (包括 Len, Less, Swap 三个方法) 的对象
}
 
// Reverse 只是将其中的 Inferface.Less 的顺序对调了一下
func (r Reverse) Less(i, j int) bool {
    return r.Interface.Less(j, i)
}
 
func main() {
    ints := []int{5, 2, 6, 3, 1, 4}     // 未排序
 
    sort.Ints(ints)                                     // 特殊排序函数， 升序
    fmt.Println("after sort by Ints:\t", ints)  // [1 2 3 4 5 6]
 
    doubles := []float64{2.3, 3.2, 6.7, 10.9, 5.4, 1.8}
 
    sort.Float64s(doubles)                                      // float64 排序版本 1
    fmt.Println("after sort by Float64s:\t", doubles)   // [1.8 2.3 3.2 5.4 6.7 10.9]
 
    strings := []string{"hello", "good", "students", "morning", "people", "world"}
    sort.Strings(strings)
    fmt.Println("after sort by Strings:\t", strings)    // [good hello mornig people students world]
 
    ipos := sort.SearchInts(ints, -1)    // int 搜索
    fmt.Printf("pos of 5 is %d th\n", ipos)     // 并不总是正确呀 ! (搜索不是重点)
 
    dpos := sort.SearchFloat64s(doubles, 20.1)    // float64 搜索
    fmt.Printf("pos of 5.0 is %d th\n", dpos)   // 并不总是正确呀 !
 
    fmt.Printf("doubles is asc ? %v\n", sort.Float64sAreSorted(doubles))
 
    doubles = []float64{3.5, 4.2, 8.9, 100.98, 20.14, 79.32}
    // sort.Sort(sort.Float64Slice(doubles))    // float64 排序方法 2
    // fmt.Println("after sort by Sort:\t", doubles)    // [3.5 4.2 8.9 20.14 79.32 100.98]
    (sort.Float64Slice(doubles)).Sort()         // float64 排序方法 3
    fmt.Println("after sort by Sort:\t", doubles)       // [3.5 4.2 8.9 20.14 79.32 100.98]
 
    sort.Sort(Reverse{sort.Float64Slice(doubles)})    // float64 逆序排序
    fmt.Println("after sort by Reversed Sort:\t", doubles)      // [100.98 79.32 20.14 8.9 4.2 3.5]
}

sort.Ints / sort.Float64s / sort.Strings は、整数/浮動小数点/文字列型のスライス、フラグメント、または厳密には配列ではないものをソートするために使用されます。次に、それが正しいかどうかをテストする機能があります。対応する検索機能もありますが、検索機能では位置が存在する場合のみ位置を特定でき、存在しない場合は位置が間違っていることがわかります。

一般的な配列のソートに関して、プログラムは 3 つの方法があることを示しています。現在提供されている 3 つの型、int、float64、string は対称的です。つまり、あなたが持っているものは、私も対応するものを持っています。

反転ソートまたは逆ソートについては、flip 構造体を使用して Less 関数を書き直すだけです。上記の逆は一般的な構造です。

上ではこれまで述べてきましたが、基本的な型のみがソートされています。ここで、構造体の型のソートについて説明します。実際には、これはさらに使用されます。

構造型の並べ替え

構造型の並べ替えは、slice が実装されている限り、sort.Sort(slice) を使用して実現されます。 sort.Interface の 3 つのメソッドで十分です。そうは言っても、並べ替える方法はいくつかあります。 1 つ目は、[] int のソートをシミュレートして対応する IntSlice 型を構築し、次に IntSlice 型の Interface の 3 つのメソッドを実装することです。

構造ソート方法 1

package main
 
import (
    "fmt"
    "sort"
)
 
type Person struct {
    Name string    // 姓名
    Age  int    // 年纪
}
 
// 按照 Person.Age 从大到小排序
type PersonSlice [] Person
 
func (a PersonSlice) Len() int {    // 重写 Len() 方法
    return len(a)
}
func (a PersonSlice) Swap(i, j int){     // 重写 Swap() 方法
    a[i], a[j] = a[j], a[i]
}
func (a PersonSlice) Less(i, j int) bool {    // 重写 Less() 方法， 从大到小排序
    return a[j].Age < a[i].Age
}
 
func main() {
    people := [] Person{
        {"zhang san", 12},
        {"li si", 30},
        {"wang wu", 52},
        {"zhao liu", 26},
    }
 
    fmt.Println(people)
 
    sort.Sort(PersonSlice(people))    // 按照 Age 的逆序排序
    fmt.Println(people)
 
    sort.Sort(sort.Reverse(PersonSlice(people)))    // 按照 Age 的升序排序
    fmt.Println(people)
 
}

これは完全にシミュレーション方法なので、IntSlice を理解していれば自然と理解できますし、逆にこれも理解できます。そうすれば、IntSlice は理解します。

構造分類法2

方法 1 的缺点是 ： 根据 Age 排序需要重新定义 PersonSlice 方法，绑定 Len 、 Less 和 Swap 方法， 如果需要根据 Name 排序， 又需要重新写三个函数； 如果结构体有 4 个字段，有四种类型的排序，那么就要写 3 × 4 = 12 个方法， 即使有一些完全是多余的， 仔细思量一下，根据不同的标准 Age 或是 Name， 真正不同的体现在 Less 方法上，所以， me 们将 Less 抽象出来， 每种排序的 Less 让其变成动态的，比如下面一种方法。

package main
 
import (
    "fmt"
    "sort"
)
 
type Person struct {
    Name string    // 姓名
    Age  int    // 年纪
}
 
type PersonWrapper struct {
    people [] Person
    by func(p, q * Person) bool
}
 
func (pw PersonWrapper) Len() int {    // 重写 Len() 方法
    return len(pw.people)
}
func (pw PersonWrapper) Swap(i, j int){     // 重写 Swap() 方法
    pw.people[i], pw.people[j] = pw.people[j], pw.people[i]
}
func (pw PersonWrapper) Less(i, j int) bool {    // 重写 Less() 方法
    return pw.by(&pw.people[i], &pw.people[j])
}
 
func main() {
    people := [] Person{
        {"zhang san", 12},
        {"li si", 30},
        {"wang wu", 52},
        {"zhao liu", 26},
    }
 
    fmt.Println(people)
 
    sort.Sort(PersonWrapper{people, func (p, q *Person) bool {
        return q.Age < p.Age    // Age 递减排序
    }})
 
    fmt.Println(people)
    sort.Sort(PersonWrapper{people, func (p, q *Person) bool {
        return p.Name < q.Name    // Name 递增排序
    }})
 
    fmt.Println(people)
 
}

方法 2 将 [] Person 和比较的准则 cmp 封装在了一起，形成了 PersonWrapper 函数，然后在其上绑定 Len 、 Less 和 Swap 方法。 实际上 sort.Sort(pw) 排序的是 pw 中的 people， 这就是前面说的， go 的排序未必就是针对的一个数组或是 slice， 而可以是一个对象中的数组或是 slice 。

结构体排序方法 3

me 赶脚方法 2 已经很不错了， 唯一一个缺点是，在 main 中使用的时候暴露了 sort.Sort 的使用，还有就是 PersonWrapper 的构造。 为了让 main 中使用起来更为方便， me 们可以再简单的封装一下， 构造一个 SortPerson 方法， 如下：

package main
 
import (
    "fmt"
    "sort"
)
 
type Person struct {
    Name string    // 姓名
    Age  int    // 年纪
}
 
type PersonWrapper struct {
    people [] Person
    by func(p, q * Person) bool
}
 
type SortBy func(p, q *Person) bool
 
func (pw PersonWrapper) Len() int {    // 重写 Len() 方法
    return len(pw.people)
}
func (pw PersonWrapper) Swap(i, j int){     // 重写 Swap() 方法
    pw.people[i], pw.people[j] = pw.people[j], pw.people[i]
}
func (pw PersonWrapper) Less(i, j int) bool {    // 重写 Less() 方法
    return pw.by(&pw.people[i], &pw.people[j])
}
 
 
func SortPerson(people [] Person, by SortBy){    // SortPerson 方法
    sort.Sort(PersonWrapper{people, by})
}
 
func main() {
    people := [] Person{
        {"zhang san", 12},
        {"li si", 30},
        {"wang wu", 52},
        {"zhao liu", 26},
    }
 
    fmt.Println(people)
 
    sort.Sort(PersonWrapper{people, func (p, q *Person) bool {
        return q.Age < p.Age    // Age 递减排序
    }})
 
    fmt.Println(people)
 
    SortPerson(people, func (p, q *Person) bool {
        return p.Name < q.Name    // Name 递增排序
    })
 
    fmt.Println(people)
 
}

在方法 2 的基础上构造了 SortPerson 函数，使用的时候传过去一个 [] Person 和一个 cmp 函数。

结构体排序方法 4

下面是另外一个实现思路， 可以说是方法 1、 2 的变体。

package main
 
import (
    "fmt"
    "sort"
)
 
type Person struct {
    Name        string
    Weight      int
}
 
type PersonSlice []Person
 
func (s PersonSlice) Len() int  { return len(s) }
func (s PersonSlice) Swap(i, j int)     { s[i], s[j] = s[j], s[i] }
 
type ByName struct{ PersonSlice }    // 将 PersonSlice 包装起来到 ByName 中
 
func (s ByName) Less(i, j int) bool     { return s.PersonSlice[i].Name < s.PersonSlice[j].Name }    // 将 Less 绑定到 ByName 上
 
 
type ByWeight struct{ PersonSlice }    // 将 PersonSlice 包装起来到 ByWeight 中
func (s ByWeight) Less(i, j int) bool   { return s.PersonSlice[i].Weight < s.PersonSlice[j].Weight }    // 将 Less 绑定到 ByWeight 上
 
func main() {
    s := []Person{
        {"apple", 12},
        {"pear", 20},
        {"banana", 50},
        {"orange", 87},
        {"hello", 34},
        {"world", 43},
    }
 
    sort.Sort(ByWeight{s})
    fmt.Println("People by weight:")
    printPeople(s)
 
    sort.Sort(ByName{s})
    fmt.Println("\nPeople by name:")
    printPeople(s)
 
}
 
func printPeople(s []Person) {
    for _, o := range s {
        fmt.Printf("%-8s (%v)\n", o.Name, o.Weight)
    }
}

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