Golang-理解接口数据类型


认识接口

Go 语言提供了另外一种数据类型即接口,它把所有的具有共性的方法定义在一起,任何其他类型只要实现了这些方法就是实现了这个接口。

接口使用

/* 定义接口 */
type interface_name interface {
   method_name1 [return_type]
   method_name2 [return_type]
   method_name3 [return_type]
   ...
   method_namen [return_type]
}

/* 定义结构体 */
type struct_name struct {
   /* variables */
}

/* 实现接口方法 */
func (struct_name_variable struct_name) method_name1() [return_type] {
   /* 方法实现 */
}
...
func (struct_name_variable struct_name) method_namen() [return_type] {
   /* 方法实现*/
}

/*方法调用*/
struct_name_variable.method_name() 

理解接口和结构体

结构体是接口实现的载体。

我们把结构体比作机器人,接口比作外插芯片

假设结构体是一个机器人(机器人有很多类别,因为不同的机器人所拥有的属性和功能不一样,有快递机器人、家务机器人、工作机器人等等,所以结构体也可以自定义为各种类型,因为它可以包含不同的属性和方法);

机器人的功能是可以通过外插芯片来扩展的(就像一个电脑U盘一样),可以在芯片中加入一系列类似的功能,我们把接口比作这个外插芯片;

这个芯片可以插在各种机器人身上使用,并且机器人能够根据芯片功能显示出不同的作用。

机器人需要执行某项功能,而这项功能在芯片中统一管理,则可以将芯片插入机器人身上,并将机器人需要的功能植入到机器人,机器人就获得了这项功能。

同理。许多有关联的方法可统一在接口中管理。当结构体需要用到接口中的功能时,将接口函数在结构体中实现,之后结构体即可调用该方法。

实例

package main

import (
    "fmt"
)

type Phone interface {  //定义接口(生产芯片)
    call()
}

type NokiaPhone struct {  //定义结构体1(生产机器人1号)
}

func (nokiaPhone NokiaPhone) call() {    //方法实现(将芯片插入机器人1号,并植入芯片中的call功能)
    fmt.Println("I am Nokia, I can call you!")
}

type IPhone struct {    //定义结构体2(生产机器人2号)
}

func (iPhone IPhone) call() {    //方法实现(将芯片插入机器人2号,并植入芯片中的call功能)
    fmt.Println("I am iPhone, I can call you!")
}

func main() {
    var phone Phone

    phone1 = new(NokiaPhone)    //结构体实例化(机器人1号出厂)
    phone1.call()    //方法调用(机器人1号启动芯片植入的call功能)

    phone2 = new(IPhone)    //结构体实例化(机器人2号出厂)
    phone2.call()    //方法调用(机器人2号启动芯片植入的call功能)

}

扩展

空接口

空接口(interface{})不包含任何的方法,正因为如此,所有的类型都实现了空接口,因此空接口可以存储任意类型的数值。

type Object interface{}

type Node struct {
    Data Object
    Next *Node
}

this *习惯用法

//判断是否为空的单链表
func (this *List) IsEmpty() bool {
    if this.headNode == nil {
        return true
    } else {
        return false
    }
}

所列出的this只是变量名,人们用this作为变量名只是为了遵循方法实现的习惯。

实例(单链表的实现)

package linkedList

type Object interface{}

type Node struct {
    Data Object
    Next *Node
}

type List struct {
    headNode *Node //头节点
}

//判断是否为空的单链表
func (this *List) IsEmpty() bool {
    if this.headNode == nil {
        return true
    } else {
        return false
    }
}

//单链表的长度
func (this *List) Length() int {
    cur := this.headNode
    count := 0
    for cur != nil {
        count++
        cur = cur.Next
    }
    return count
}

//获取头部节点
func (this *List) GetHeadNode() *Node {
    return this.headNode
}

//从头部添加元素
func (this *List) Add(data Object) {
    node := &Node{Data: data}
    node.Next = this.headNode
    this.headNode = node
}

//从尾部添加元素
func (this *List) Append(data Object) {
    node := &Node{Data: data}
    if this.IsEmpty() {
        this.headNode = node
    } else {
        cur := this.headNode
        for cur.Next != nil {
            cur = cur.Next
        }
        cur.Next = node
    }
}

//在指定位置添加元素
func (this *List) Insert(index int, data Object) {
    if index < 0 {
        this.Add(data)
    } else if index > this.Length() {
        this.Append(data)
    } else {
        pre := this.headNode
        count := 0
        for count < (index - 1) {
            pre = pre.Next
            count++
        }
        //当循环退出后,pre指向index -1的位置
        node := &Node{Data: data}
        node.Next = pre.Next
        pre.Next = node
    }
}

//删除指定元素
func (this *List) Remove(data Object) {
    pre := this.headNode

    if pre.Data == data {
        this.headNode = pre.Next
    } else {
        for pre.Next != nil {
            if pre.Next.Data == data {
                pre.Next = pre.Next.Next
            } else {
                pre = pre.Next
            }
        }
    }
}

//删除指定位置的元素
func (this *List) RemoveAtIndex(index int) {
    pre := this.headNode
    if index <= 0 {
        this.headNode = pre.Next
    } else if index >= this.Length() {
        //报错 err
    } else {
        count := 0 //index = 3
        for count != (index-1) && pre.Next != nil {
            count++        //2
            pre = pre.Next //2
        }
        pre.Next = pre.Next.Next
    }
}

//是否包含某个元素
func (this *List) Contain(data Object) bool {
    cur := this.headNode
    for cur != nil {
        if cur.Data == data {
            return true
        }
        cur = cur.Next
    }
    return false
}

测试代码在main.go中,相关测试如下

package main

import (
    "algorithm/linkedList"
    "fmt"
)

func main() {
    list := linkedList.List{}

    //1.往单链表末尾追加元素2, 3, 4, 5
    list.Append(1)
    list.Append(2)
    list.Append(3)
    list.Append(4)

    //2.从头部添加元素head_node
    list.Add("head_node")

    fmt.Println("长度======", list.Length())

    //3.判断是否为空链表
    bool := list.IsEmpty()
    fmt.Println(bool)

    //4.在指定位置2插入元素 2indexValue
    list.Insert(2, "2_index_value")
    travselLinkList(&list)

    //5.是否包含元素2_index_value
    isContain := list.Contain("2_index_value")
    fmt.Println("isContain[2_index_value]:", isContain)

    //6.删除元素2_index_value
    list.Remove("2_index_value")
    travselLinkList(&list)

    //7.从位置2删除元素
    list.RemoveAtIndex(2)
    travselLinkList(&list)

}

func travselLinkList(list *linkedList.List) {
    //遍历
    head := list.GetHeadNode()
    for head != nil {
        fmt.Println(head.Data)
        head = head.Next
    }
    fmt.Println("--------------------")
}

文章作者: Arjun
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