答案是使用container/heap包需实现heap.interface接口,通过定义len、less、Swap、Push、Pop方法构建最小堆或最大堆,如IntHeap实现最小堆,TaskHeap按Priority字段排序。

在golang中,container/heap 是一个包,提供了堆(优先队列)的接口和操作方法。它本身不直接提供堆的实现,而是要求你定义一个满足 heap.Interface 接口的类型。通过实现这个接口,你可以构建最小堆或最大堆。
1. 实现 heap.Interface 接口
要使用 container/heap,你需要定义一个类型(通常是切片),并实现以下五个方法:
- Len() int:返回元素个数
- Less(i, j int) bool:定义堆的排序规则(如最小堆返回 a[i] < a[j])
- Swap(i, j int):交换两个元素
- Push(x interface{}):向堆中添加元素
- Pop() interface{}:从堆中移除并返回根元素
2. 构建一个最小堆示例
下面是一个整数最小堆的完整实现:
package main import ( "container/heap" "fmt" ) // 定义一个类型,底层用切片表示 type IntHeap []int // 实现 Len 方法 func (h IntHeap) Len() int { return len(h) } // 实现 Less 方法:最小堆,小的在前面 func (h IntHeap) Less(i, j int) bool { return h[i] < h[j] } // 实现 Swap 方法 func (h IntHeap) Swap(i, j int) { h[i], h[j] = h[j], h[i] } // Push 方法:注意接收者是指针 func (h *IntHeap) Push(x interface{}) { *h = append(*h, x.(int)) } // Pop 方法:移除并返回堆顶 func (h *IntHeap) Pop() interface{} { old := *h n := len(old) x := old[n-1] *h = old[0 : n-1] return x } func main() { h := &IntHeap{} heap.Init(h) // 插入元素 heap.Push(h, 3) heap.Push(h, 1) heap.Push(h, 4) heap.Push(h, 2) // 弹出元素(从小到大) for h.Len() > 0 { fmt.Print(heap.Pop(h), " ") // 输出: 1 2 3 4 } }
3. 构建最大堆
只需修改 Less 方法的逻辑:
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func (h IntHeap) Less(i, j int) bool { return h[i] > h[j] } // 大的优先
这样就变成了最大堆,每次 Pop 返回当前最大值。
4. 使用结构体构建更复杂的堆
实际开发中,常需要根据结构体字段排序。例如按任务优先级排序:
type Task struct { ID int Priority int } type TaskHeap []*Task func (h TaskHeap) Len() int { return len(h) } func (h TaskHeap) Less(i, j int) bool { return h[i].Priority < h[j].Priority } // 优先级小的先执行 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 }
然后像上面一样初始化和使用即可。
基本上就这些。只要实现好接口,就能利用 container/heap 提供的 Init、Push、Pop、Remove、Fix 等方法高效操作堆。注意 Push 和 Pop 必须用指针接收者,而 Len、Less、Swap 用值接收者更高效。


