概述
set 是一种常用的数据结构，它表示一组唯一元素的集合。在不同的编程语言和库中，set 可能有不同的实现方式和特性。
set 集合数据结构具有以下特性：
- 唯一性：set 中的元素是唯一的，不允许重复。这意味着在 set 中添加重复的元素不会产生任何变化。
- 无序性：set 中的元素没有顺序。不能通过索引访问 set 中的元素，也不能对 set 中的元素进行排序。
- 可变性：set 通常是可变的，这意味着你可以添加或删除元素。
- 集合运算：set 支持多种集合运算，如并集、交集和差集。
(图片来源于网络，如有侵权请联系删除)
Go语言中最常用的两种数据结构分别是 slice 和 map。 除了 Go 内置的数据结构，还有一些数据结构是由 Go 的官方 container 包提供，如 heap 堆、list 双向链表和ring 回环链表。但Go语言中并没有内置set这种数据结构。本文聊聊go语言中set的实现方式。
我们知道 map 的键是具有唯一性，所以可以用 map 来实现数据结构 set。
set的实现
使用map使用一个set集合，意味着我们只关心 key 的存在，其 value 值并不重要，直接将vlaue设置为空接口。
package main
import (
"errors"
"fmt"
"sync"
)
/*
用map实现一个线程安全的set
*/
type void struct{}
var member void
type IData interface{}
type Set struct {
mapset map[IData]struct{}
mutex sync.Mutex
}
func NewSet() *Set {
return &Set{
mapset: make(map[IData]struct{}),
mutex: sync.Mutex{},
}
}
func (s *Set) Add(data IData) bool {
s.mutex.Lock()
defer s.mutex.Unlock()
s.mapset[data] = member
return true
}
func (s *Set) Remove(data IData) error {
s.mutex.Lock()
defer s.mutex.Unlock()
for k, _ := range s.mapset {
if k == data {
delete(s.mapset, k)
return nil
}
}
return errors.New("not found")
}
func (s *Set) Pop() IData {
s.mutex.Lock()
defer s.mutex.Unlock()
if len(s.mapset) <= 0 {
return nil
}
for k, _ := range s.mapset {
return s.mapset[k]
}
return nil
}
func (s *Set) Size() int {
s.mutex.Lock()
defer s.mutex.Unlock()
return len(s.mapset)
}
func (s *Set) All() []IData {
s.mutex.Lock()
defer s.mutex.Unlock()
datas := make([]IData, 0)
for k, _ := range s.mapset {
datas = append(datas, k)
}
return datas
}
func main() {
// test
myset := NewSet()
myset.Add(1)
myset.Add(2)
myset.Add(1)
fmt.Println(myset.All()) // [1 2]
myset.Add(3)
fmt.Println(myset.Size()) //3
fmt.Println(myset.All()) // [1 2 3]
myset.Remove(2)
fmt.Println(myset.All()) // [1 2 3]
}
set的三方库
在kubernetes中也实现了stirng,int32,int43,byte等几种基本类型为值的set集合。接下来我们分析下源码实现。找到源码为位置k8s.io/apimachinery/pkg/util/sets
// sets.String is a set of strings, implemented via map[string]struct{} for minimal memory consumption.
// String类型定义，使用map来实现set集合，集合的元素是string
type String map[string]Empty
// NewString creates a String from a list of values.
// 构造一个set，set集合存放的值是string类型
func NewString(items ...string) String {
ss := String{}
ss.Insert(items...)
return ss
}
// Insert adds items to the set.
// 插入元素到集合
func (s String) Insert(items ...string) String {
for _, item := range items {
s[item] = Empty{}
}
return s
}
// Delete removes all items from the set.
// 从set中删除指定string
func (s String) Delete(items ...string) String {
for _, item := range items {
delete(s, item)
}
return s
}
// Has returns true if and only if item is contained in the set.
// 判断set是否包含指定的string
func (s String) Has(item string) bool {
_, contained := s[item]
return contained
}
// HasAll returns true if and only if all items are contained in the set.
// 判断set是否包括一组所有的字符串
func (s String) HasAll(items ...string) bool {
for _, item := range items {
if !s.Has(item) {
return false
}
}
return true
}
// HasAny returns true if any items are contained in the set.
// 判断一组字符串是否有包括在set中
func (s String) HasAny(items ...string) bool {
for _, item := range items {
if s.Has(item) {
return true
}
}
return false
}
总结
本文介绍了set的特点，并介绍go语言中如何用map实现一个set，最后我们分析了kubernete源码中的set库的源码。由于源码比较简单，就没有展开分析。