golang实现的简单优先队列

下面是golang实现的简单优先队列，参考信息可以查看https://golang.org/pkg/container/heap/或者https://golang.google.cn/pkg/container/heap/，后面这个网址也是官方提供的网址，关于这个网页的说明，可以参考https://blog.golang.org/hello-china。

package queue

import "container/heap"

// QItem 表示存储到这个队列中需要实现的接口
type QItem interface {
	Less(item QItem) bool
}

// priorityQueueImpl 用于优先队列底层实现
type priorityQueueImpl []QItem

// Len 获取队列长度
func (pqi priorityQueueImpl) Len() int {
	return len(pqi)
}

// Less 用来进行元素比较
func (pqi priorityQueueImpl) Less(i, j int) bool {
	return pqi[i].Less(pqi[j])
}

// Swap 进行交换
func (pqi priorityQueueImpl) Swap(i, j int) {
	pqi[i], pqi[j] = pqi[j], pqi[i]
}

// Push 用来将一个对象压入队列中
func (pqi *priorityQueueImpl) Push(x interface{}) {
	item := x.(QItem)
	*pqi = append(*pqi, item)
}

// Pop 将一个对象弹出队列
func (pqi *priorityQueueImpl) Pop() interface{} {
	old := *pqi
	n := len(old)
	item := old[n-1]
	*pqi = old[0 : n-1]
	return item
}

// PriorityQueue 实现优先队列
type PriorityQueue struct {
	priorityQueueImpl
}

// NewPriorityQueue 用来构建PriorityQueue
func NewPriorityQueue() *PriorityQueue {
	var pq PriorityQueue
	heap.Init(&pq.priorityQueueImpl)
	return &pq
}

// Push 用来将一个对象压入到队列中
func (pq *PriorityQueue) Push(item QItem) {
	heap.Push(&pq.priorityQueueImpl, item)
}

// Pop 用来从队列中弹出一个对象
func (pq *PriorityQueue) Pop() QItem {
	return heap.Pop(&pq.priorityQueueImpl).(QItem)
}

// Front 用来获取当前队列中的最小值
func (pq *PriorityQueue) Front() QItem {
	// 队列中第一位应该就是最小值
	return pq.priorityQueueImpl[0]
}

// Length 用来获取当前队列的长度
func (pq *PriorityQueue) Length() int {
	return pq.priorityQueueImpl.Len()
}

如果希望一个结构可以存储到PriorityQueue中，需要实现QItem接口中的函数，即Less函数。下面给出一个简单的示例：

type Int int

func (i Int) Less(j QItem) bool {
	return i < j.(Int)
}

注意func (i Int) Less(j QItem) bool中的传参是QItem，而不是Int，golang当前还不支持泛型，所以，如果想要实现C++的STL的那种效果，应该是不可能的，就算使用反射来使得更多的类型得到支持，也势必会带来很大的性能开销，这个是我不太乐见的。关于将Int类型作为参数进行使用，可以参考下面的测试代码，这个测试代码不太规范，不过测试效果应该可以实现：

func Test_NewPriorityQueue(t *testing.T) {
	pq := NewPriorityQueue()
	pq.Push(Int(5))
	pq.Push(Int(8))
	pq.Push(Int(3))

	first := pq.Front()
	if first != Int(3) {
		t.Error("first should be 3")
		return
	}

	first = pq.Pop()
	if first != Int(3) {
		t.Error("first should be 3")
		return
	}

	second := pq.Pop()
	if second != Int(5) {
		t.Error("second should be 5")
		return
	}

	pq.Push(Int(1))
	length := pq.Length()
	if length != 2 {
		t.Error("length should be 2")
		return
	}

	third := pq.Front()
	if third != Int(1) {
		t.Error("third should be 1")
		return
	}

	third = pq.Pop()
	if third != Int(1) {
		t.Error("third should be 1")
		return
	}

	fourth := pq.Pop()
	if fourth != Int(8) {
		t.Error("fourth should be 8")
		return
	}

	length = pq.Length()
	if length != 0 {
		t.Error("empty length should be 0")
		return
	}
}

在实际使用中，可能需要对func (pq *PriorityQueue) Pop() QItem函数和func (pq *PriorityQueue) Front() QItem函数获得的值进行类型强转，使用起来更像是面向对象程序设计的那种方式了。对于需要动态修改优先队列中成员值的情况，可以参考实现。