前言
闲来无事，自己实现一个 Go提供的list包
- list是Go提供的一个内置的包
- 内部就是实现了一个双向循环链表以及各种API
目标明确：就是实现一个双向循环链表
list是个啥
在开始做之前，还是要先了解一下链表这个数据结构 ，长话短说：
- 线性表的链式存储结构称为链表，如:
a.next = b a.prev = c b.next = c b.prev = a c.next = a c.prev = b
这就是一个双向循环链表
- 链表可以提升存储空间的利用率，实现了存储空间动态管理的链式存储结构
接下来，我们来看看Go官方都为这个list提供了哪些操作，我们逐一实现
- New：创建一个链表
- Init：初始化一个链表
- Back：返回链表中的最后一个元素
- Front：返回链表中的第一个元素
- InsertAfter(e,at)：将e加入at元素后
- InsertBefore(e,at)：将e加入at元素前
- Len：返回list的长度
- PushBack(e)：将e成为链表的最后一个元素
- PushFront(e)：将e成为链表的第一个元素
- Remove(e)：将list上的e删除
list结构
定义list结构，以及list内部node节点的结构，这里采用struct实现
type Element struct {
prev, next *Element
Value any
}
type List struct {
root Element
len int
}
Init & New
Init就是提供初始化一个环链表的方法，并返回这个环形链表
之所以把 Init 和 New 放在一起，是因为在 New 函数中其实就是对 Init 的一层包装，这样就可以实现Go中的包名.New方法，比如：errors.New()
// 初始化一个 环list
func (list *List) Init() *List {
// 形成环
list.root.next = &list.root
list.root.prev = &list.root
list.len = 0
return list
}
func NewList() *List {
return new(List).Init()
}
InsertAfter & InsertBefore & PushBack & PushFront
这两个方法的作用类似，就是将 e 插入到 at 的后/前位置
这里我们先看一个图：
这个图片就是一个双向环形链表，我们要在这个里面进行插入元素操作，比如，我们要插入 e 到 e1 前面我们应该怎么做？
- 将e的下一个变为e1：e.next = e1
- 将e的上一个变为e1的上一个：e.prev = e1.prev
- 将e的上一个的下一个变为自己：e.prev.next = e
- 将e的下一个的上一个变为自己：e.next.prev = e
这样就完成了插入，回到方法实现上，一个是插入之后，一个插入之前，那么我们是不是可以看作是相同操作，其实都已插入操作，只是位置的变化。
这时候想象一下，比如让你 e 插入 at 之前，但是只提供了，参数1插入参数2后面的操作，如何办到呢？
将 e 插入到 at 的前一个的后面，是不是就ok了，就相当于自己让别人插个队，你在我前面的后面站就行了
// Insert 插入：将 currentElement 插入至 originElement 后
func (list *List) Insert(currentElement, originElement *Element) *Element {
currentElement.next = originElement.next
currentElement.prev = originElement
currentElement.prev.next = currentElement
currentElement.next.prev = currentElement
list.len++
return currentElement
}
// InsertAfter 插入在之后
func (list *List) InsertAfter(currentElement, originElement *Element) *Element {
return list.Insert(currentElement, originElement)
}
// InsertBefore 插入在之前
func (list *List) InsertBefore(currentElement, originElement *Element) *Element {
return list.Insert(currentElement, originElement.prev)
}
这样一来，好像把 PushBack 和 PushFront都实现了，这就是封装的好处
// PushBack 插入一个元素在最后
func (list *List) PushBack(originElement *Element) *Element {
list.InsertBefore(originElement, &list.root)
return originElement
}
// PushFront 插入一个元素在最前
func (list *List) PushFront(originElement *Element) *Element {
list.InsertAfter(originElement, &list.root)
return originElement
}
Back & Front
这两个方式抽象上说，也是一样的功能，一个是返回链表最后一个，另一个是返回链表第一个，因为这里提供了头结点，所以特别简单
最后一个节点 = 头结点.prev
第一个节点 = 头结点.next
// Back 返回最后一个元素
func (list *List) Back() *Element {
if list.len == 0 {
return nil
}
// 头结点的上一个就是最后一个
return list.root.prev
}
// Front 返回第一个元素
func (list *List) Front() *Element {
if list.len == 0 {
return nil
}
// 头结点的下一个就是第一个元素
return list.root.next
}
Remove
Remove方法就是提供了，删除链表上的某个元素，怎么样才能删除某个节点呢，本质也就是让前后的节点相互链表，我就被排挤出来了，这样就可以实现删除
- 将要删除的元素 e.next.prev = e.prev
- 将要删除的元素 e.prev.next = e.next
// Remove 删除某个元素
func (list *List) Remove(originElement *Element) (any,error) {
if originElement == &list.root {
return nil, errors.New("the origin Element can not be list.root")
}
for e := list.root.next; e != &list.root; e = e.next {
if e == originElement {
e.prev.next = e.next
e.next.prev = e.prev
return e.Value, nil
} else {
continue
}
}
return nil, errors.New("the origin Element dose not belong to the list")
}
总结
- 链表可以实现存储空间动态管理，它是一个链式存储结构
- 封装的代码更具灵活性
以上就是Go 语言数据结构如何实现抄一个list示例详解的详细内容，更多关于Go 语言数据结构list的资料请关注好代码网其它相关文章！