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Go语言List的使用与数据结构的选择

发布时间：2021-05-24 编辑：jiaochengji.com

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container包下的函数：

heap		heap包提供了对任意类型（实现了heap.Interface接口）的堆操作.
list		list包实现了双向链表.
ring		ring实现了环形链表的操作.

一、List的使用

List列表是一种非连续存储的容器，由多个节点组成，节点通过一些变量记录彼此之间的关系。列表有多种实现方法，如单链表、双链表等。

列表的原理可以这样理解：假设 A、B、C 三个人都有电话号码，如果 A 把号码告诉给 B，B 把号码告诉给 C，这个过程就建立了一个单链表结构，如下图所示。

图：三人单向通知电话号码形成单链表结构

如果在这个基础上，再从 C 开始将自己的号码给自己知道号码的人，这样就形成了双链表结构，如下图所示。

图：三人相互通知电话号码形成双链表结构

那么如果需要获得所有人的号码，只需要从 A 或者 C 开始，要求他们将自己的号码发出来，然后再通知下一个人如此循环。这个过程就是列表遍历。

如果 B 换号码了，他需要通知 A 和 C，将自己的号码移除。这个过程就是列表元素的删除操作，如下图所示。

图：从双链表中删除一人的电话号码

在 Go 语言中，将列表使用 container/list 包来实现，内部的实现原理是双链表。列表能够高效地进行任意位置的元素插入和删除操作。

初始化列表

list 的初始化有两种方法：New 和声明。两种方法的初始化效果都是一致的。

1) 通过 container/list 包的 New 方法初始化 list

变量名 := list.New()

2) 通过声明初始化list

var 变量名 list.List

列表与切片和 map 不同的是，列表并没有具体元素类型的限制。因此，列表的元素可以是任意类型。这既带来遍历，也会引来一些问题。给一个列表放入了非期望类型的值，在取出值后，将 interface{} 转换为期望类型时将会发生宕机。

在列表中插入元素

双链表支持从队列前方或后方插入元素，分别对应的方法是 PushFront 和 PushBack。

提示

这两个方法都会返回一个 *list.Element 结构。如果在以后的使用中需要删除插入的元素，则只能通过 *list.Element 配合 Remove() 方法进行删除，这种方法可以让删除更加效率化，也是双链表特性之一。

下面代码展示如何给list添加元素：

l := list.New()
l.PushBack("fist")
l.PushFront(67)

代码说明如下：

第 1 行，创建一个列表实例。
第 3 行，将 fist 字符串插入到列表的尾部，此时列表是空的，插入后只有一个元素。
第 4 行，将数值 67 放入列表。此时，列表中已经存在 fist 元素，67 这个元素将被放在 fist 的前面。

列表插入元素的方法如下表所示。

方法	功能
InsertAfter(v interface {}, mark * Element) * Element	在 mark 点之后插入元素，mark 点由其他插入函数提供
InsertBefore(v interface {}, mark * Element) *Element	在 mark 点之前插入元素，mark 点由其他插入函数提供
PushBackList(other *List)	添加 other 列表元素到尾部
PushFrontList(other *List)	添加 other 列表元素到头部

从列表中删除元素

列表的插入函数的返回值会提供一个 *list.Element 结构，这个结构记录着列表元素的值及和其他节点之间的关系等信息。从列表中删除元素时，需要用到这个结构进行快速删除。

列表操作元素：

package main
import "container/list"
func main() {
l := list.New()
// 尾部添加
l.PushBack("canon")
// 头部添加
l.PushFront(67)
// 尾部添加后保存元素句柄
element := l.PushBack("fist")
// 在fist之后添加high
l.InsertAfter("high", element)
// 在fist之前添加noon
l.InsertBefore("noon", element)
// 使用
l.Remove(element)
}

代码说明如下：
第 6 行，创建列表实例。
第 9 行，将 canon 字符串插入到列表的尾部。
第 12 行，将 67 数值添加到列表的头部。
第 15 行，将 fist 字符串插入到列表的尾部，并将这个元素的内部结构保存到 element 变量中。
第 18 行，使用 element 变量，在 element 的位置后面插入 high 字符串。
第 21 行，使用 element 变量，在 element 的位置前面插入 noon 字符串。
第 24 行，移除 element 变量对应的元素。

下表中展示了每次操作后列表的实际元素情况。

列表元素操作的过程
操作内容	列表元素
l.PushBack("canon")	canon
l.PushFront(67)	67, canon
element := l.PushBack("fist")	67, canon, fist
l.InsertAfter("high", element)	67, canon, fist, high
l.InsertBefore("noon", element)	67, canon, noon, fist, high
l.Remove(element)	67, canon, noon, high

遍历列表——访问列表的每一个元素

遍历双链表需要配合 Front() 函数获取头元素，遍历时只要元素不为空就可以继续进行。每一次遍历调用元素的 Next，如代码中第 9 行所示。

l := list.New()
// 尾部添加
l.PushBack("canon")
// 头部添加
l.PushFront(67)
for i := l.Front(); i != nil; i = i.Next() {
fmt.Println(i.Value)
}

代码输出如下：
67
canon

代码说明如下：

第 1 行，创建一个列表实例。
第 4 行，将 canon 放入列表尾部。
第 7 行，在队列头部放入 67。
第 9 行，使用 for 语句进行遍历，其中 i:=l.Front() 表示初始赋值，只会在一开始执行一次；每次循环会进行一次 i!=nil 语句判断，如果返回 false，表示退出循环，反之则会执行 i=i.Next()。
第 10 行，使用遍历返回的 *list.Element 的 Value 成员取得放入列表时的原值。

代码实例：

package main

import (
	"container/list"
	"fmt"
	"strconv"
)
/*
list是一个双向链表。该结构具有链表的所有功能。
*/
func main01() {
	fmt.Println("入队列")
	//初始化一个list
	list1 := list.New()//初始化list
	//依次在尾部添加
	list1.PushBack(1)
	list1.PushBack("hello")
	list1.PushBack(3.14)
	list1.PushBack("江洲")
	//在头部添加
	list1.PushFront("888")


	//读取首元素
	frist := list1.Front().Value
	//fmt.Printf("%T",m)
	fmt.Println(frist)

	//获取最后一个入队列的元素
	last := list1.Back().Value
	fmt.Println(last)

}
func main() {
	list1 := list.New()
	for i := 0; i < 10; i   {
		str :="hello" strconv.Itoa(i)
		list1.PushBack(str)
	}
	list1.InsertAfter("你好", list1.Front())//插入数据：链表中首元素之后
	list1.InsertBefore("jiangzhou",list1.Back())//插入数据：链表中末尾元素之钱
	//fmt.Println(list1.Len())
	fmt.Println("遍历所用的元素")
	for i:=list1.Front();i!=nil;i=i.Next(){//依据链表进行
		fmt.Print(i.Value,"\t")
	}
	/*
	依次取出元素，同时删除原有数据
	*/
	fmt.Println()
	len := list1.Len() //获取原有长度
	for i := 0; i < len; i   {
		de := list1.Front()
		fmt.Print(de.Value,"\t")
		list1.Remove(de) //出队列的首元素，同时在队列中将其删除
	}
}

二、存储结构的选择

Go中数据结构的选择：链表（双向链表）可以考虑选择 list，对于复杂的结构比如：区块链结构中的钱包定义：

//定义一个秘钥对结构， KeyPair
type Wallet struct {
	PrivateKey *ecdsa.PrivateKey

	//PubKey ecdsa.PublicKey

	PubKey []byte //为了传输方便，在对端可以还原
}

type Wallets struct {
	//key : 这个私钥对对应的地址，
	//value : 这个私钥对
	WalletsMap map[string]*Wallet   //wallet为定义类型
}

已经花费的UTXO结构的定义：

spentUtxts := make(map[string][]int64) //已经花费的utxo

beego项目中使用map[string]interface的切片实现数据存储结构的使用：

//首页展示商品数据
	goods := make([]map[string]interface{},len(goodsTypes))

func(this*GoodsController)ShowIndex(){
	GetUser(&this.Controller)
	o := orm.NewOrm()
	//获取类型数据
	var goodsTypes []models.GoodsType
	o.QueryTable("GoodsType").All(&goodsTypes)
	this.Data["goodsTypes"] = goodsTypes

	//获取轮播图数据
	var indexGoodsBanner []models.IndexGoodsBanner
	o.QueryTable("IndexGoodsBanner").OrderBy("Index").All(&indexGoodsBanner)
	this.Data["indexGoodsBanner"] = indexGoodsBanner

	//获取促销商品数据
	var promotionGoods []models.IndexPromotionBanner
	o.QueryTable("IndexPromotionBanner").OrderBy("Index").All(&promotionGoods)
	this.Data["promotionsGoods"] = promotionGoods

	//首页展示商品数据
	goods := make([]map[string]interface{},len(goodsTypes))

	//向切片interface中插入类型数据
	for index, value := range goodsTypes{
		//获取对应类型的首页展示商品
		temp := make(map[string]interface{})
		temp["type"] = value
		goods[index] = temp
	}
	//商品数据


	for _,value := range goods{
		var textGoods []models.IndexTypeGoodsBanner
		var imgGoods []models.IndexTypeGoodsBanner
		//获取文字商品数据
		o.QueryTable("IndexTypeGoodsBanner").RelatedSel("GoodsType","GoodsSKU").OrderBy("Index").Filter("GoodsType",value["type"]).Filter("DisplayType",0).All(&textGoods)
		//获取图片商品数据
		o.QueryTable("IndexTypeGoodsBanner").RelatedSel("GoodsType","GoodsSKU").OrderBy("Index").Filter("GoodsType",value["type"]).Filter("DisplayType",1).All(&imgGoods)

		value["textGoods"] = textGoods
		value["imgGoods"] = imgGoods
	}
	this.Data["goods"] = goods



	this.TplName = "index.html"
}

总之，数据结构的选择是一项长期经验积累与不断学习的过程，选择好的数据结构可以达到事半功倍的效果。

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作者： weixin_42117918
链接： https://blog.csdn.net/weixin_42117918/article/details/81836625?ops_request_misc=%7B%22request%5Fid%22%3A%22161130780116780265416067%22%2C%22scm%22%3A%2220140713.130102334.pc%5Fblog.%22%7D&request_id=161130780116780265416067&b
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