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golang實作常用集合原理介紹

2020-09-13 12:33:40 後端開發

golang本身對常用集合的封裝還是比較少的,主要有陣列(切片)、雙向鏈表、堆等,在作業中可能用到其他常用的集合,于是我自己對常用的集合進行了封裝,并對原理做了簡單介紹,代碼庫地址:https://github.com/chentaihan/container,代碼都是經過測驗的,歡迎下載使用,反饋的問題我會第一時間修復

 

ArraySort排序陣列

ArraySort使用陣列保存資料,新增的時候通過類似二分查找找到插入位置,插入位置后面的資料往后移動一位,插入新元素,查找就是二分查找,洗掉就是通過二分查找找到對應的元素,之后的元素都向前移動一位,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(n)
洗掉 O(n)
查找 O(logn)

LinkList單鏈表

通過鏈表頭指標和鏈表尾兩個指標將所有元素鏈接在一起,可以快速的在表頭和表尾插入元素,洗掉和查找都是遍歷鏈表,查找對應的元素,洗掉還需要改變指標指向,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(1)
洗掉 O(n)
查找 O(n)

Queue回圈佇列

佇列先進先出,回圈佇列采用陣列保存元素,以回圈的方式在陣列中添加元素,當陣列寫滿之后自動擴容,元素個數小于1M時二倍擴容,大于等于1M時每次加1M,洗掉元素的時候需要將對應的位置賦值為空指標,方便被洗掉的元素被回收,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
進佇列 O(1)
出佇列 O(1)

QueueLink鏈表佇列

佇列先進先出,實作和單鏈表類似,進堆疊是在表尾添加元素,出堆疊就是表頭出堆疊,即表頭指向表頭的下一個元素,相對陣列實作的回圈佇列,鏈表佇列不存在擴容的問題,但每個元素多了一個指標,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
進佇列 O(1)
出佇列 O(1)

PriorityQueue優先級佇列

優先級佇列采用小堆實作,小堆采用陣列保存資料,按照完全二叉樹的方式操作資料,每個節點的值都小于等于左右子節點的值,保證了每次出隊的都是最小值,即按照順序出隊,

時間復雜度如下:

功能時間復雜度
進佇列 O(logn)
出佇列 O(logn)

Stack堆疊

堆疊先進后出,采用陣列保存元素,每次進堆疊的是堆疊頂元素,出堆疊的也是堆疊頂元素,當陣列寫滿之后自動擴容,元素個數小于1M時二倍擴容,大于等于1M時每次加1M,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
進堆疊 O(1)
出堆疊 O(1)

StackLink鏈表堆疊

佇列先進先出,采用單鏈表保存資料,進堆疊是在表頭添加元素,出堆疊就是表頭出堆疊,即表頭指向表頭的下一個元素,相對陣列實作的回圈佇列,鏈表佇列不存在擴容的問題,但每個元素多了一個指標,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
進堆疊 O(1)
出堆疊 O(1)

Map

對golang的map簡單封裝,增加了一些方法,對于golang中map的實作原理請看我的這篇文章:https://www.cnblogs.com/hlxs/p/10408961.html,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(1)
修改 O(1)
查詢 O(1)
洗掉 O(1)

MapSync同步map

就是map+讀寫鎖,時間復雜度和map一樣

LinkMap

雙向鏈表 + map,雙向鏈表按照順序保存新增的元素,可以按照添加的順序遍歷資料,增刪改查時間復雜度都和map一樣

TreeMap

通過二叉搜索樹保存資料,后面會詳細介紹二叉搜索樹,使用二叉搜索樹就不存在擴容的問題,hashmap則存在擴容的問題,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(logn)
修改 O(logn)
查詢 O(logn)
洗掉 O(logn)

LRU

lru的實作原理其實和LinkMap幾乎一樣,只不過lru在修改或是查詢的時候都會將被訪問的元素移到鏈表的表頭,表尾的資料是最先被淘汰的,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(1)
修改 O(1)
查詢 O(1)
洗掉 O(1)

BinaryTree二叉搜索樹

提供二叉搜索樹的增刪改查功能,洗掉相對復雜點,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(logn)
修改 O(logn)
查詢 O(logn)
洗掉 O(logn)

heap大堆

堆是對golang本身container/heap的簡單封裝,大堆中某個節點的值總是不大于其父節點的值;堆總是一棵完全二叉樹,,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(logn)
查詢 O(n)
洗掉 O(logn)

heap小堆

堆是對golang本身container/heap的簡單封裝,小堆中某個節點的值總是不小于其父節點的值;堆總是一棵完全二叉樹,,時間復雜度如下:

功能時間復雜度
新增 O(logn)
查詢 O(n)
洗掉 O(logn)

 

  專案地址:https://github.com/chentaihan/container 專案地址:https://github.com/chentaihan/container 專案地址:https://github.com/chentaihan/container

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/24413.html

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