在 Go 中制作通用算法

Question

我无法找到一种干净的方法来实现适用于任何类型的算法。

以下代码在尝试将字符串或类型化切片转换为接口时会产生错误，并且无法比较 interface{} 对象： invalid operation: result[0] > > result[n - 1] (operator > not Define on interface)

func main() {
    c := Algo("abc")
    //...
    c := Algo([3]int{1,2,3})
    //...
}

func Algo(list []interface{}) chan []interface{} {
    n := len(list)
    out := make(chan []interface{})
    go func () {
        for i := 0; i < n; i++ {
            result := make([]interface{}, n)
            copy(result, list)
            // an actually useful algorithm goes here:
            if (result[0] > result[n-1]) {
                result[0], result[n-1] = result[n-1], result[0]
            }
            out <- result
        }
        close(out)
    }()
    return out
}

虽然这很痛苦（我认为它应该是自动的），但我可以手动将类型切片装箱和取消装箱到接口{}中，这是上面的真正问题是比较。而且它变得越来越混乱。

a := [3]int{1,2,3}
b := make([]interface{}, len(a))
for i, _ := range a {
    b[i] = a[i]
}

我什至想过使用 vector.Vector，但很多人说永远不要使用它们。

那么我应该对 int 切片和字符串实现相同的算法吗？ myObject 的切片怎么样？我可以使用自定义比较函数创建一个接口，但是如何使其与标准类型一起工作？

Answer 1

您可以在 Go 中使用接口来完成此操作。采用接口类型的函数是通用的，因为它不关心底层具体类型的数据表示。它通过方法调用完成所有事情。

为了制作算法的通用版本，您必须确定算法所需的数据对象的所有功能，并且必须定义抽象这些功能的方法。抽象方法签名成为接口的方法集。

为了使类型与这种泛型算法兼容，您可以在类型上定义方法来满足算法参数的接口。

我将采用您的示例代码并展示一种执行此操作的方法。大多数所需的功能恰好都被 sort.Interface 涵盖了，所以我选择嵌入它。只需要另一种功能，即制作数据副本。

type algoContainer interface {
    sort.Interface
    Copy() algoContainer
}

下面是根据您的示例代码编写的完整工作程序。

package main

import (
    "fmt"
    "sort"
)

func main() {
    s1 := sortableString("abc")
    c1 := Algo(s1)
    fmt.Println(s1, <-c1)

    s2 := sortable3Ints([3]int{1,2,3})
    c2 := Algo(&s2)
    fmt.Println(s2, <-c2)
}

type algoContainer interface {
    sort.Interface
    Copy() algoContainer
}

type sortableString []byte
func (s sortableString) Len() int { return len(s) }
func (s sortableString) Swap(i, j int) { s[i], s[j] = s[j], s[i] }
func (s sortableString) Less(i, j int) bool { return s[i] < s[j] }
func (s sortableString) Copy() algoContainer {
   return append(sortableString{}, s...)
}
func (s sortableString) String() string { return string(s) }

type sortable3Ints [3]int
func (sortable3Ints) Len() int { return 3 }
func (s *sortable3Ints) Swap(i, j int) {
   (*s)[i], (*s)[j] = (*s)[j], (*s)[i]
}
func (s sortable3Ints) Less(i, j int) bool { return s[i] < s[j] }
func (s sortable3Ints) Copy() algoContainer { c := s; return &c }

func Algo(list algoContainer) chan algoContainer {
    n := list.Len()
    out := make(chan algoContainer)
    go func () {
        for i := 0; i < n; i++ {
            result := list.Copy()
            // actually useful:
            if result.Less(n-1, 0) {
                result.Swap(n-1, 0)
            }
            out <- result
        }
        close(out)
    }()
    return out
}

Answer 2

由于 Go 编程语言目前不支持泛型类型，因此这将很难做到。

为什么 Go 没有泛型
类型？

在某些地方很可能会添加泛型
观点。我们并不感到紧迫
他们，虽然我们了解一些
程序员就是这么做的。

泛型很方便，但它们来了
以类型的复杂性为代价
系统和运行时。我们还没有
找到了一个有价值的设计
与复杂性成正比，
尽管我们继续思考
它。同时，Go 的内置地图和
切片，加上使用的能力
构造空接口
容器（显式拆箱）
意味着在很多情况下可以
编写执行泛型功能的代码
将会启用，但不太顺利。

这仍然是一个悬而未决的问题。

查看 Go sort 包，了解它如何通过定义sort.Interface 类型，包含 Len、Less 和 Swap 方法。

Answer 3

Go 没有泛型类型，但您可以查看 sort 的工作原理来找到解决方法。他们所做的是创建一个像这样的界面：

type Interface interface {
    // Len is the number of elements in the collection.
    Len() int
    // Less returns whether the element with index i should sort
    // before the element with index j.
    Less(i, j int) bool
    // Swap swaps the elements with indexes i and j.
    Swap(i, j int)
}

现在，对于任何自定义类型，您都可以创建相应的可排序的自定义集合类型。排序算法只需处理整数和布尔值，因此不需要查看或关心底层数据类型是什么。