Go标准容器之Ring的使用说明

 更新时间:2021年05月04日 13:00:46   作者:Cynhard85  
这篇文章主要介绍了Go标准容器之Ring的使用说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧

简介

Go的标准包Container中包含了常用的容器类型,包括conatiner/list,container/heap,container/ring,本篇讲解container/ring的使用。

ring包

ring包提供了环形链表的操作。它仅导出了一个类型,Ring:

// Ring表示环形链表中的元素。
type Ring struct {
    Value interface{} // Value类型为interface{},因此可以接受任意类型
}
// 创建一个长度为n的环形链表
func New(n int) *Ring
// 针对环形链表中的每一个元素x进行f(x)操作
func (r *Ring) Do(f func(interface{}))
// 获取环形链表长度
func (r *Ring) Len() int
// 如果r和s在同一环形链表中,则删除r和s之间的元素,
// 被删除的元素组成一个新的环形链表,返回值为该环形链表的指针(即删除前,r->Next()表示的元素)
// 如果r和s不在同一个环形链表中,则将s插入到r后面,返回值为
// 插入s后,s最后一个元素的下一个元素(即插入前,r->Next()表示的元素)
func (r *Ring) Link(s *Ring) *Ring
// 移动 n % r.Len() 个位置,n正负均可
func (r *Ring) Move(n int) *Ring
// 返回下一个元素
func (r *Ring) Next() *Ring
// 返回前一个元素
func (r *Ring) Prev() *Ring
// 删除r后面的 n % r.Len() 个元素
func (r *Ring) Unlink(n int) *Ring

示例

Ring的用法

package main
import (
    "container/ring"
    "fmt"
)
func main() {
    const rLen = 3
    // 创建新的Ring
    r := ring.New(rLen)
    for i := 0; i < rLen; i++ {
        r.Value = i
        r = r.Next()
    }
    fmt.Printf("Length of ring: %d\n", r.Len()) // Length of ring: 3
    // 该匿名函数用来打印Ring中的数据
    printRing := func(v interface{}) {
        fmt.Print(v, " ")
    }
    r.Do(printRing) // 0 1 2
    fmt.Println()
    // 将r之后的第二个元素的值乘以2
    r.Move(2).Value = r.Move(2).Value.(int) * 2
    r.Do(printRing) // 0 1 4
    fmt.Println()
    // 删除 r 与 r+2 之间的元素,即删除 r+1
    // 返回删除的元素组成的Ring的指针
    result := r.Link(r.Move(2))
    r.Do(printRing) // 0 4
    fmt.Println()
    result.Do(printRing) // 1
    fmt.Println()
    another := ring.New(rLen)
    another.Value = 7
    another.Next().Value = 8 // 给 another + 1 表示的元素赋值,即第二个元素
    another.Prev().Value = 9 // 给 another - 1 表示的元素赋值,即第三个元素
    another.Do(printRing) // 7 8 9
    fmt.Println()
    // 插入another到r后面,返回插入前r的下一个元素
    result = r.Link(another)
    r.Do(printRing) // 0 7 8 9 4
    fmt.Println()
    result.Do(printRing) // 4 0 7 8 9
    fmt.Println()
    // 删除r之后的三个元素,返回被删除元素组成的Ring的指针
    result = r.Unlink(3)
    r.Do(printRing) // 0 4
    fmt.Println()
    result.Do(printRing) // 7 8 9
    fmt.Println()
}

模拟约瑟夫问题

环形列表可以模拟约瑟夫问题。约瑟夫问题描述如下:

来自百度:

据说著名犹太历史学家 Josephus有过以下的故事:在罗马人占领乔塔帕特后,39 个犹太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中,39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人抓到,于是决定了一个自/杀方式,41个人排成一个圆圈,由第1个人开始报数,每报数到第3人该人就必须自/杀,然后再由下一个重新报数,直到所有人都自/杀身亡为止。然而Josephus 和他的朋友并不想遵从。首先从一个人开始,越过k-2个人(因为第一个人已经被越过),并杀掉第k个人。接着,再越过k-1个人,并杀掉第k个人。这个过程沿着圆圈一直进行,直到最终只剩下一个人留下,这个人就可以继续活着。问题是,给定了和,一开始要站在什么地方才能避免被处决?Josephus要他的朋友先假装遵从,他将朋友与自己安排在第16个与第31个位置,于是逃过了这场死亡游戏。

用代码模拟如下:

package main
import (
    "container/ring"
    "fmt"
)
type Player struct {
    position int  // 位置
    alive    bool // 是否存活
}
func main() {
    const (
        playerCount = 41  // 玩家人数
        startPos    = 1  // 开始报数位置
    )
    deadline := 3
    r := ring.New(playerCount)
    // 设置所有玩家初始值
    for i := 1; i <= playerCount; i++ {
        r.Value = &Player{i, true}
        r = r.Next()
    }
    // 如果开始报数的位置不为1,则设置开始位置
    if startPos > 1 {
        r = r.Move(startPos - 1)
    }
    counter := 1  // 报数从1开始,因为下面的循环从第二个开始计算
    deadCount := 0  // 死亡人数,初始值为0
    for deadCount < playerCount {  // 直到所有人都死亡,否则循环一直执行
        r = r.Next() // 跳到下一个人
        // 如果是活着的人,则报数
        if r.Value.(*Player).alive {
            counter++
        }
        // 如果报数为deadline,则此人淘汰出局
        if counter == deadline {
            r.Value.(*Player).alive = false
            fmt.Printf("Player %d died!\n", r.Value.(*Player).position)
            deadCount++
            counter = 0  // 报数置成0
        }
    }
}

输出如下,可以看到16和31是最后两个出队列的,因此Josephus将他的朋友与自己安排在第16个与第31个位置是安全的。

Player 3 died!
Player 6 died!
Player 9 died!
Player 12 died!
Player 15 died!
Player 18 died!
Player 21 died!
Player 24 died!
Player 27 died!
Player 30 died!
Player 33 died!
Player 36 died!
Player 39 died!
Player 1 died!
Player 5 died!
Player 10 died!
Player 14 died!
Player 19 died!
Player 23 died!
Player 28 died!
Player 32 died!
Player 37 died!
Player 41 died!
Player 7 died!
Player 13 died!
Player 20 died!
Player 26 died!
Player 34 died!
Player 40 died!
Player 8 died!
Player 17 died!
Player 29 died!
Player 38 died!
Player 11 died!
Player 25 died!
Player 2 died!
Player 22 died!
Player 4 died!
Player 35 died!
Player 16 died!
Player 31 died!

补充:go语言中container容器数据结构heap、list、ring

heap堆的使用:

package main 
import (
    "container/heap"
    "fmt"
)
 
type IntHeap []int 
//我们自定义一个堆需要实现5个接口
//Len(),Less(),Swap()这是继承自sort.Interface
//Push()和Pop()是堆自已的接口
 
//返回长度
func (h *IntHeap) Len() int {
    return len(*h);
}
 
//比较大小(实现最小堆)
func (h *IntHeap) Less(i, j int) bool {
    return (*h)[i] < (*h)[j];
}
 
//交换值
func (h *IntHeap) Swap(i, j int) {
    (*h)[i], (*h)[j] = (*h)[j], (*h)[i];
}
 
//压入数据
func (h *IntHeap) Push(x interface{}) {
    //将数据追加到h中
    *h = append(*h, x.(int))
}
 
//弹出数据
func (h *IntHeap) Pop() interface{} {
    old := *h;
    n := len(old);
    x := old[n-1];
    //让h指向新的slice
    *h = old[0: n-1];
    //返回最后一个元素
    return x;
}
 
//打印堆
func (h *IntHeap) PrintHeap() {
    //元素的索引号
    i := 0
    //层级的元素个数
    levelCount := 1
    for i+1 <= h.Len() {
        fmt.Println((*h)[i: i+levelCount])
        i += levelCount
        if (i + levelCount*2) <= h.Len() {
            levelCount *= 2
        } else {
            levelCount = h.Len() - i
        }
    }
}
 
func main() {
    a := IntHeap{6, 2, 3, 1, 5, 4};
    //初始化堆
    heap.Init(&a);
    a.PrintHeap();
    //弹出数据,保证每次操作都是规范的堆结构
    fmt.Println(heap.Pop(&a));
    a.PrintHeap();
    fmt.Println(heap.Pop(&a));
    a.PrintHeap();
    heap.Push(&a, 0);
    heap.Push(&a, 8);
    a.PrintHeap();
}

list链表的使用:

package main; 
import (
    "container/list"
    "fmt"
)
 
func printList(l *list.List) {
    for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() {
        fmt.Print(e.Value, " ");
    }
    fmt.Println();
}
 
func main() {
    //创建一个链表
    l := list.New();
 
    //链表最后插入元素
    a1 := l.PushBack(1);
    b2 := l.PushBack(2);
 
    //链表头部插入元素
    l.PushFront(3);
    l.PushFront(4);
 
    printList(l);
 
    //取第一个元素
    f := l.Front();
    fmt.Println(f.Value);
 
    //取最后一个元素
    b := l.Back();
    fmt.Println(b.Value);
 
    //获取链表长度
    fmt.Println(l.Len());
 
    //在某元素之后插入
    l.InsertAfter(66, a1);
 
    //在某元素之前插入
    l.InsertBefore(88, a1);
 
    printList(l);
 
    l2 := list.New();
    l2.PushBack(11);
    l2.PushBack(22);
    //链表最后插入新链表
    l.PushBackList(l2);
    printList(l);
 
    //链表头部插入新链表
    l.PushFrontList(l2);
    printList(l);
 
    //移动元素到最后
    l.MoveToBack(a1);
    printList(l);
 
    //移动元素到头部
    l.MoveToFront(a1);
    printList(l);
 
    //移动元素在某元素之后
    l.MoveAfter(b2, a1);
    printList(l);
 
    //移动元素在某元素之前
    l.MoveBefore(b2, a1);
    printList(l);
 
    //删除某元素
    l.Remove(a1);
    printList(l);
}

ring环的使用:

package main; 
import (
    "container/ring"
    "fmt"
)
 
func printRing(r *ring.Ring) {
    r.Do(func(v interface{}) {
        fmt.Print(v.(int), " ");
    });
    fmt.Println();
}
 
func main() {
    //创建环形链表
    r := ring.New(5);
    //循环赋值
    for i := 0; i < 5; i++ {
        r.Value = i;
        //取得下一个元素
        r = r.Next();
    }
    printRing(r);
    //环的长度
    fmt.Println(r.Len());
 
    //移动环的指针
    r.Move(2);
 
    //从当前指针删除n个元素
    r.Unlink(2);
    printRing(r);
 
    //连接两个环
    r2 := ring.New(3);
    for i := 0; i < 3; i++ {
        r2.Value = i + 10;
        //取得下一个元素
        r2 = r2.Next();
    }
    printRing(r2);
 
    r.Link(r2);
    printRing(r);
}

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

相关文章

  • GO语言函数(func)的声明与使用详解

    GO语言函数(func)的声明与使用详解

    这篇文章主要介绍了GO函数(func)的声明与使用,包括了GO语言函数声明与使用,GO语言递归函数,GO语言内置函数,GO语言函数defer应用,GO语言函数可变长度参数需要的朋友可以参考下
    2022-12-12
  • go语言执行等待直到后台goroutine执行完成实例分析

    go语言执行等待直到后台goroutine执行完成实例分析

    这篇文章主要介绍了go语言执行等待直到后台goroutine执行完成的方法,实例分析了Go语言中WaitGroup的使用技巧,需要的朋友可以参考下
    2015-03-03
  • go新工具gonew生成模板工具链使用详解

    go新工具gonew生成模板工具链使用详解

    这篇文章主要为大家介绍了go新工具gonew生成模板工具链使用详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2023-08-08
  • Golang共享变量如何解决问题

    Golang共享变量如何解决问题

    协程之间的通信只能够通过通道。但是我们习惯于共享变量,而且很多时候使用共享变量能让代码更简洁。那么Golang共享变量如何解决问题,感兴趣的可以了解一下
    2021-12-12
  • 浅析Golang开发中goroutine的正确使用姿势

    浅析Golang开发中goroutine的正确使用姿势

    很多初级的Gopher在学习了goroutine之后,在项目中其实使用率不高,所以这篇文章小编主要来带大家深入了解一下goroutine的常见使用方法,希望对大家有所帮助
    2024-03-03
  • Go语言操作redis用法实例

    Go语言操作redis用法实例

    这篇文章主要介绍了Go语言操作redis用法,实例分析了Go语言操作redis的技巧,具有一定参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2015-02-02
  • go grpc安装使用教程

    go grpc安装使用教程

    gRPC是由Google主导开发的RPC框架,使用HTTP/2协议并用ProtoBuf作为序列化工具。这篇文章主要介绍了go grpc安装使用教程,需要的朋友可以参考下
    2018-02-02
  • 在Go程序中实现服务器重启的方法

    在Go程序中实现服务器重启的方法

    这篇文章主要介绍了在Go程序中实现服务器重启的方法,由于很多人盲目崇拜谷歌"亲爹",Go语言在国内有着不寻常的人气,需要的朋友可以参考下
    2015-06-06
  • Golang map实现原理浅析

    Golang map实现原理浅析

    Go中Map是一个KV对集合,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Golang中map探究的相关资料,文中通过实例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2022-12-12
  • Go语言学习之文件操作方法详解

    Go语言学习之文件操作方法详解

    这篇文章主要为大家详细介绍了Go语言中一些常见的文件操作,文中的示例代码讲解详细,对我们学习Go语言有一定的帮助,需要的可以参考一下
    2022-04-04

最新评论