Golang container数据结构 heap/list应用-Golang-PHP中文网

Golang container数据结构 heap/list应用

P粉602998670

发布： 2025-08-28 15:18:01

原创

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container/list实现双向链表，支持高效插入删除，适用于LRU缓存；container/heap通过接口实现堆操作，常用于优先队列，如按优先级处理任务。

golang container数据结构 heap/list应用

Go语言标准库中的

container

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包提供了几个基础但高效的数据结构实现，其中

heap

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和

list

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在实际开发中非常实用。虽然Go没有内置的泛型集合类型（在Go 1.18之前），但通过接口和类型断言，

container/heap

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和

container/list

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仍能灵活应对多种场景。

container/list：双向链表的使用

container/list

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实现了一个通用的双向链表，每个节点包含前驱和后继指针，支持在头部、尾部或任意位置插入、删除元素。

常见操作包括：

初始化：使用
```
list.New()
```
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创建一个空链表
添加元素：通过
```
PushBack()
```
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或
```
PushFront()
```
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插入值
删除元素：调用
```
Remove()
```
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并传入元素指针
遍历：使用
```
Next()
```
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和
```
Prev()
```
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遍历节点

示例：

立即学习“go语言免费学习笔记（深入）”；

l := list.New()
l.PushBack("a")
l.PushBack("b")

for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() {
    fmt.Println(e.Value)
}

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适用于需要频繁插入删除的场景，比如实现LRU缓存的队列部分。

container/heap：堆的构建与操作

container/heap

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并不提供直接的堆类型，而是定义了一组接口，要求用户实现

sort.Interface

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并添加

Push

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和

Pop

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方法。通过

heap.Init

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、

heap.Push

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、

heap.Pop

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等函数操作满足条件的切片。

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关键点：

需实现
```
Len()
```
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、
```
Less()
```
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、
```
Swap()
```
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、
```
Push()
```
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、
```
Pop()
```
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```
Push
```
登录后复制
和
```
Pop
```
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是堆操作专用，不同于切片的普通操作
底层通常用小根堆或大根堆结构维护顺序

典型应用是优先队列。例如实现一个按优先级处理任务的队列：

type Task struct {
    id   int
    pri  int // 优先级，数值越小优先级越高
}

type TaskHeap []*Task

func (h TaskHeap) Len() int           { return len(h) }
func (h TaskHeap) Less(i, j int) bool { return h[i].pri < h[j].pri }
func (h TaskHeap) Swap(i, j int)      { h[i], h[j] = h[j], h[i] }

func (h *TaskHeap) Push(x interface{}) {
    *h = append(*h, x.(*Task))
}

func (h *TaskHeap) Pop() interface{} {
    old := *h
    n := len(old)
    x := old[n-1]
    *h = old[0 : n-1]
    return x
}

// 使用
th := &TaskHeap{}
heap.Init(th)
heap.Push(th, &Task{id: 1, pri: 3})
heap.Push(th, &Task{id: 2, pri: 1})
task := heap.Pop(th).(*Task) // 优先级为1的任务先出

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结合使用场景建议

在实际项目中，

list

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和

heap

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可以组合使用。例如LRU缓存中，用

map

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快速查找，用

list

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维护访问顺序；而需要按优先级调度的任务系统中，

heap

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能高效取出最高优先级任务。

注意点：

```
list
```
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元素的
```
Value
```
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是
```
interface{}
```
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，使用时需类型断言
```
heap
```
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的
```
Pop
```
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操作会先从堆顶取元素，再调用用户定义的
```
Pop
```
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方法移除
性能敏感场景注意避免频繁的内存分配