在 go 中制作通用算法

Question

我想不出一種干凈的方法來實現適用於任何類型的算法。

以下代碼在嘗試將字符串或類型化切片轉換為接口時會產生錯誤，並且無法比較 interface{} 對象： invalid operation: result[0] > result[n - 1] (operator > not defined 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
}

雖然很痛苦（我認為它應該是自動的），但我可以手動將鍵入的切片裝箱和拆箱到 interface{} 中，上面真正的問題是比較。 它只是變得越來越笨拙。

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

我什至想過使用vector.Vector，但是很多人說永遠不要使用它們。

那么我應該為 int 切片和字符串實現相同的算法嗎？ myObject 的切片呢？ 我可以使用自定義比較函數制作一個接口，但是如何使它與標准類型一起使用？

Answer 1

您可以使用接口在 Go 中執行此操作。 采用接口類型的 function 是通用的，因為它不關心底層具體類型的數據表示。 它通過方法調用完成所有工作。

然后，要制作算法的通用版本，您必須確定算法所需的數據對象的所有功能，並且您必須定義抽象這些功能的方法。 抽象方法簽名成為接口的方法集。

要使類型與這種泛型算法兼容，您需要在類型上定義方法以滿足算法參數的接口。

我將采用您的示例代碼並展示一種方法來做到這一點。 大多數必需的功能恰好被 sort.Interface 覆蓋，所以我選擇嵌入它。 只需要一項其他功能，即制作數據副本。

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

以下是由您的示例代碼制作的完整工作程序。

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

由於 Go 編程語言目前不支持泛型類型，這將很難做到。

為什么 Go 沒有泛型類型？

Generics 可能會在某個時候添加。 我們不覺得他們有緊迫感，盡管我們知道一些程序員會這樣做。

Generics 很方便，但它們的代價是類型系統和運行時的復雜性。 盡管我們仍在繼續思考，但我們還沒有找到一種能夠提供與復雜性成比例的價值的設計。 同時，Go 的內置映射和切片，以及使用空接口構造容器（通過顯式拆箱）的能力，意味着在許多情況下，即使不太順利，也可以編寫 generics 將啟用的代碼。

這仍然是一個懸而未決的問題。

查看 Go排序 package以了解它如何通過使用 Len、Less 和 Swap 方法定義sort.Interface類型來處理特定於類型的比較和其他操作。

Answer 3

Go 沒有泛型類型，但您可以查看sort的工作原理以找到解決方法。 他們所做的是創建一個這樣的界面：

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)
}

現在，對於任何自定義類型，您都可以制作相應的可排序的自定義集合類型。 排序算法只需要處理整數和布爾值，因此不會看到或關心底層數據類型是什么。