GO语言list剖析

本节内容

  1. 使用方法
  2. list提供的方法
  3. 源码剖析

1. 使用方法

在GO语言的标准库中,提供了一个container包,这个包中提供了三种数据类型,就是heap,list和ring,本节要讲的是list的使用以及源码剖析。

要使用GO提供的list链表,则首先需要导入list包,如下所示:

package main
import(
"container/list"
)

导入包之后,需要了解list中定义了两种数据类型,Element和List,定义如下:

// Element is an element of a linked list.
type Element struct {
// Next and previous pointers in the doubly-linked list of elements.
// To simplify the implementation, internally a list l is implemented
// as a ring, such that &l.root is both the next element of the last
// list element (l.Back()) and the previous element of the first list
// element (l.Front()).
next, prev *Element // The list to which this element belongs.
list *List // The value stored with this element.
Value interface{}
} type List struct {
root Element // sentinel list element, only &root, root.prev, and root.next are used
len int // current list length excluding (this) sentinel element
}

Element里面定义了两个Element类型的指针next, prev以及List类型的指针list, Value用来存储值,List里面定义了一个Element作为链表的Root,len作为链表的长度。

import之后,就可以使用链表了:

func main()  {
list_test:=list.New() // 创建list对象
list_test.PushBack("123") // 往List队列尾部插入数据
list_test.PushBack("456")
list_test.PushBack("789")
fmt.Println(list_test.Len()) // 输出list长度
fmt.Println(list_test.Front()) // 输出list第一个元素
fmt.Println(list_test.Front().Next()) // 输出list第一个元素的下一个元素
fmt.Println(list_test.Front().Next().Next()) // 输出list第三个元素
}

2. list提供的方法

list提供的方法如下:

type Element
func (e *Element) Next() *Element
func (e *Element) Prev() *Element
type List
func New() *List
func (l *List) Back() *Element // 返回最后一个元素
func (l *List) Front() *Element // 返回第一个元素
func (l *List) Init() *List // 链表初始化
func (l *List) InsertAfter(v interface{}, mark *Element) *Element // 在某个元素前插入
func (l *List) InsertBefore(v interface{}, mark *Element) *Element // 在某个元素后插入
func (l *List) Len() int // 返回链表长度
func (l *List) MoveAfter(e, mark *Element) // 把e元素移动到mark之后
func (l *List) MoveBefore(e, mark *Element) // 把e元素移动到mark之前
func (l *List) MoveToBack(e *Element) // 把e元素移动到队列最后
func (l *List) MoveToFront(e *Element) // 把e元素移动到队列最头部
func (l *List) PushBack(v interface{}) *Element // 在队列最后插入元素
func (l *List) PushBackList(other *List) // 在队列最后插入接上新队列
func (l *List) PushFront(v interface{}) *Element // 在队列头部插入元素
func (l *List) PushFrontList(other *List) // 在队列头部插入接上新队列
func (l *List) Remove(e *Element) interface{} // 删除某个元素

3. 源码剖析

首先,使用list.New()方法,返回的是一个List对象的指针,源码func New() *List { return new(List).Init() }并执行了List对象的Init()方法对list进行初始化,初始化root的prev和next指针以及list的长度。

之后调用list_test.PushBack("123")在队列尾部插入元素123,源码如下:

func (l *List) PushBack(v interface{}) *Element {
l.lazyInit()
return l.insertValue(v, l.root.prev)
}

调用lazyInit(),如果链表没有初始化,则先初始化一遍,之后,调用list的insertValue方法,insertValue方法初始化节点之后,调用insert方法进行插入链表。

func (l *List) insertValue(v interface{}, at *Element) *Element {
return l.insert(&Element{Value: v}, at)
}

整篇文章最精髓的地方就在insert方法中了,源码如下:

func (l *List) insert(e, at *Element) *Element {
n := at.next // 用中间变量n保存at节点的next指针
at.next = e // at节点的next指向要插入的节点
e.prev = at // 要插入的节点e的prev指向at节点
e.next = n // e的next节点指向中间变量n保存的指针
n.prev = e // at节点的下一个节点的prev指向e节点
e.list = l // e节点的list指向链表的root节点
l.len++ // 链表的长度加一
return e // 返回刚插入节点的指针
}

这里的链表结构是双向链表,并且在root节点的prev指针指向了链表的结尾,链表结尾的next指针也指向了root节点,这样,其实形成了一个环形结构,如果是向链表的尾部插入新数据,则将root.prev传递给insert方法的at参数,如果是向头部插入,则将root传递给insert方法的at参数。

这样做的好处是显而易见的,那就是从链表的尾部插入数据,将不需要遍历一遍链表,而只需要将root节点的prev传递给insert方法中就可以了,大大节省了从尾部插入节点的时间。这段代码我看了很久,觉得这个包中最精髓的地方也就在这了,这也是这篇文章诞生的原因。

源码如下:

// Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.
// Use of this source code is governed by a BSD-style
// license that can be found in the LICENSE file. // Package list implements a doubly linked list.
//
// To iterate over a list (where l is a *List):
// for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() {
// // do something with e.Value
// }
//
package list // Element is an element of a linked list.
type Element struct {
// Next and previous pointers in the doubly-linked list of elements.
// To simplify the implementation, internally a list l is implemented
// as a ring, such that &l.root is both the next element of the last
// list element (l.Back()) and the previous element of the first list
// element (l.Front()).
next, prev *Element // The list to which this element belongs.
list *List // The value stored with this element.
Value interface{}
} // Next returns the next list element or nil.
func (e *Element) Next() *Element {
if p := e.next; e.list != nil && p != &e.list.root {
return p
}
return nil
} // Prev returns the previous list element or nil.
func (e *Element) Prev() *Element {
if p := e.prev; e.list != nil && p != &e.list.root {
return p
}
return nil
} // List represents a doubly linked list.
// The zero value for List is an empty list ready to use.
type List struct {
root Element // sentinel list element, only &root, root.prev, and root.next are used
len int // current list length excluding (this) sentinel element
} // Init initializes or clears list l.
func (l *List) Init() *List {
l.root.next = &l.root
l.root.prev = &l.root
l.len = 0
return l
} // New returns an initialized list.
func New() *List { return new(List).Init() } // Len returns the number of elements of list l.
// The complexity is O(1).
func (l *List) Len() int { return l.len } // Front returns the first element of list l or nil.
func (l *List) Front() *Element {
if l.len == 0 {
return nil
}
return l.root.next
} // Back returns the last element of list l or nil.
func (l *List) Back() *Element {
if l.len == 0 {
return nil
}
return l.root.prev
} // lazyInit lazily initializes a zero List value.
func (l *List) lazyInit() {
if l.root.next == nil {
l.Init()
}
} // insert inserts e after at, increments l.len, and returns e.
func (l *List) insert(e, at *Element) *Element {
n := at.next
at.next = e
e.prev = at
e.next = n
n.prev = e
e.list = l
l.len++
return e
} // insertValue is a convenience wrapper for insert(&Element{Value: v}, at).
func (l *List) insertValue(v interface{}, at *Element) *Element {
return l.insert(&Element{Value: v}, at)
} // remove removes e from its list, decrements l.len, and returns e.
func (l *List) remove(e *Element) *Element {
e.prev.next = e.next
e.next.prev = e.prev
e.next = nil // avoid memory leaks
e.prev = nil // avoid memory leaks
e.list = nil
l.len--
return e
} // Remove removes e from l if e is an element of list l.
// It returns the element value e.Value.
func (l *List) Remove(e *Element) interface{} {
if e.list == l {
// if e.list == l, l must have been initialized when e was inserted
// in l or l == nil (e is a zero Element) and l.remove will crash
l.remove(e)
}
return e.Value
} // PushFront inserts a new element e with value v at the front of list l and returns e.
func (l *List) PushFront(v interface{}) *Element {
l.lazyInit()
return l.insertValue(v, &l.root)
} // PushBack inserts a new element e with value v at the back of list l and returns e.
func (l *List) PushBack(v interface{}) *Element {
l.lazyInit()
return l.insertValue(v, l.root.prev)
} // InsertBefore inserts a new element e with value v immediately before mark and returns e.
// If mark is not an element of l, the list is not modified.
func (l *List) InsertBefore(v interface{}, mark *Element) *Element {
if mark.list != l {
return nil
}
// see comment in List.Remove about initialization of l
return l.insertValue(v, mark.prev)
} // InsertAfter inserts a new element e with value v immediately after mark and returns e.
// If mark is not an element of l, the list is not modified.
func (l *List) InsertAfter(v interface{}, mark *Element) *Element {
if mark.list != l {
return nil
}
// see comment in List.Remove about initialization of l
return l.insertValue(v, mark)
} // MoveToFront moves element e to the front of list l.
// If e is not an element of l, the list is not modified.
func (l *List) MoveToFront(e *Element) {
if e.list != l || l.root.next == e {
return
}
// see comment in List.Remove about initialization of l
l.insert(l.remove(e), &l.root)
} // MoveToBack moves element e to the back of list l.
// If e is not an element of l, the list is not modified.
func (l *List) MoveToBack(e *Element) {
if e.list != l || l.root.prev == e {
return
}
// see comment in List.Remove about initialization of l
l.insert(l.remove(e), l.root.prev)
} // MoveBefore moves element e to its new position before mark.
// If e or mark is not an element of l, or e == mark, the list is not modified.
func (l *List) MoveBefore(e, mark *Element) {
if e.list != l || e == mark || mark.list != l {
return
}
l.insert(l.remove(e), mark.prev)
} // MoveAfter moves element e to its new position after mark.
// If e or mark is not an element of l, or e == mark, the list is not modified.
func (l *List) MoveAfter(e, mark *Element) {
if e.list != l || e == mark || mark.list != l {
return
}
l.insert(l.remove(e), mark)
} // PushBackList inserts a copy of an other list at the back of list l.
// The lists l and other may be the same.
func (l *List) PushBackList(other *List) {
l.lazyInit()
for i, e := other.Len(), other.Front(); i > 0; i, e = i-1, e.Next() {
l.insertValue(e.Value, l.root.prev)
}
} // PushFrontList inserts a copy of an other list at the front of list l.
// The lists l and other may be the same.
func (l *List) PushFrontList(other *List) {
l.lazyInit()
for i, e := other.Len(), other.Back(); i > 0; i, e = i-1, e.Prev() {
l.insertValue(e.Value, &l.root)
}
}

GO语言list剖析的更多相关文章

  1. 读书笔记之:C语言深度剖析

    读书笔记之:C语言深度剖析 <C 语言深度解剖>这本书是一本“解开程序员面试笔试的秘密”的好书.作者陈正冲老师提出“以含金量勇敢挑战国内外同类书籍”,确实,这本书中的知识点都是一些在面试中 ...

  2. GO语言heap剖析及利用heap实现优先级队列

    GO语言heap剖析 本节内容 heap使用 heap提供的方法 heap源码剖析 利用heap实现优先级队列 1. heap使用 在go语言的标准库container中,实现了三中数据类型:heap ...

  3. 《C语言进阶剖析》课程目录

    <C语言进阶剖析>学习笔记                                                         本文总结自狄泰软件学院唐佐林老师的<C语言 ...

  4. 指针与数组的区别 —— 《C语言深度剖析》读书心得

    原书很多已经写的很清楚很精炼了,我也无谓做无意义的搬运,仅把一些基础和一些我自己以前容易搞混的地方写一下. 1. 意义: 指针: 指针也是一种类型,长度为4字节,其存放的内容只能是一个地址(4字节). ...

  5. 《C语言深度剖析》学习笔记----C语言中的符号

    本节主要讲C语言中的各种符号,包括注释符.单引号双信号以及逻辑运算符等. 一.注释符 注释符号和注释在程序的预编译期就已经被解决了,在预编译期间,编译器会将注释符号和注释符号之间的部分简单的替换成为空 ...

  6. C语言深度剖析-笔记

    关键字: C语言关键字32个: 关键字                                         意 义 auto                           声明自动变 ...

  7. C语言深度剖析-----内存管理的艺术

    动态内存分配 为什么使用动态内存分配 例:记录卖出的商品 卖出商品最多只能记录1000个 两种改进的方法 都需要动态内存分配 第二种方法需要重置内存 calloc和realloc realloc重置内 ...

  8. C语言深度剖析-----函数

    认清函数的真面目 函数的意义 面向过程的程序设计 函数声明和定义 函数参数 编写代码的时候,不要编写类似先后调用的代码 f(k,k++) C语言中的顺序点 a--&&a  ,& ...

  9. C语言深度剖析学习错误点记录

    0. static修饰变量和函数 static修饰变量,1)限定作用域,本文件内.全局变量(自定义起,本文件前面要用需extern声明),局部变量函数内:2)生命周期,程序运行期间一直保存. stat ...

随机推荐

  1. CSS3手风琴菜单 可同时折叠多个菜单

    在线演示 本地下载

  2. 【转载】poj 1276 Cash Machine 【凑钱数的问题】【枚举思路 或者 多重背包解决】

    转载地址:http://m.blog.csdn.net/blog/u010489766/9229011 题目链接:http://poj.org/problem?id=1276 题意:机器里面共有n种面 ...

  3. freopen重定向输入

    #include <bits\stdc++.h> using namespace std; int main() { freopen("C:\\Users\\dcf\\Deskt ...

  4. 使用kibana进行简单的CRUD和版本控制

    使用: ##创建文档之前先创建索引 PUT /toov5 ##查询索引 GET /toov5 ##创建文档 /索引/类型/id PUT /toov5/user/1 { "name" ...

  5. linux图形界面基本知识(X、X11、Xfree86、Xorg、GNOME、KDE之间的关系)

    linux图形界面基本知识(X.X11.Xfree86.Xorg.GNOME.KDE之间的关系)(转自互联网) LINUX初学者经常分不清楚linux和X之间,X和Xfree86之间,X和KDE,GN ...

  6. java异常中的finally(二)

    对于含有return语句的情况,这里我们可以简单地总结如下: try语句在返回前,将其他所有的操作执行完,保留好要返回的值,而后转入执行finally中的语句,而后分为以下三种情况: 情况一:如果fi ...

  7. review08

    所谓异常就是程序运行时可能出现的一些错误,比如试图打开一个根本不存在的文件等,异常处理将会改变程序的控制流程,让程序有机会对错误做出处理. 各个catch参数中的异常类都是Exception的某个子类 ...

  8. PhpSpreadsheet如何读取excel文件

    PhpSpreadsheet如何读取excel文件 一.总结 一句话总结:万能的百度,直接搜代码就好,绝对有,毕竟github上面4000+的关注,说明很多人用了这个,使用照着demo倒是异常简单 二 ...

  9. Win7使用之查端口,杀进程

    对 Win7 的 cmd 使用不熟练,这里记录下经常用到的命令吧! 查看所有端口占用情况:netstat -ano 查看指定端口占用情况:netstat -ano | findstr "80 ...

  10. web测试中的测试点和测试方法总结

    测试是一种思维,包括情感思维和智力思维,情感思维主要体现在一句俗语:思想决定行动上(要怀疑一切),智力思维主要体现在测试用例的设计上.具有了这样的思想,就会找出更多的bug.   一.输入框 1.字符 ...