golang2021数据格式（73）Go语言list（列表）

列表是一种非连续的存储容器，由多个节点组成，节点通过一些变量记录彼此之间的关系，列表有多种实现方法，如单链表、双链表等。

列表的原理可以这样理解：假设  A、B、C 三个人都有电话号码，如果 A 把号码告诉给 B，B 把号码告诉给 C，这个过程就建立了一个单链表结构，如下图所示。

图：三人单向通知电话号码形成单链表结构

如果在这个基础上，再从 C  开始将自己的号码告诉给自己所知道号码的主人，这样就形成了双链表结构，如下图所示。

图：三人相互通知电话号码形成双链表结构

那么如果需要获得所有人的号码，只需要从  A 或者 C 开始，要求他们将自己的号码发出来，然后再通知下一个人如此循环，这样就构成了一个列表遍历的过程。

如果 B 换号码了，他需要通知 A  和 C，将自己的号码移除，这个过程就是列表元素的删除操作，如下图所示。

图：从双链表中删除一人的电话号码

在Go语言中，列表使用  container/list 包来实现，内部的实现原理是双链表，列表能够高效地进行任意位置的元素插入和删除操作。

初始化列表

list  的初始化有两种方法：分别是使用 New() 函数和 var 关键字声明，两种方法的初始化效果都是一致的。

1) 通过  container/list 包的 New() 函数初始化 list

变量名 := list.New()

2) 通过 var 关键字声明初始化  list

var 变量名 list.List

列表与切片和 map  不同的是，列表并没有具体元素类型的限制，因此，列表的元素可以是任意类型，这既带来了便利，也引来一些问题，例如给列表中放入了一个 interface{}  类型的值，取出值后，如果要将 interface{} 转换为其他类型将会发生宕机。

在列表中插入元素

双链表支持从队列前方或后方插入元素，分别对应的方法是  PushFront 和 PushBack。

提示

这两个方法都会返回一个  *list.Element 结构，如果在以后的使用中需要删除插入的元素，则只能通过 *list.Element 配合 Remove()  方法进行删除，这种方法可以让删除更加效率化，同时也是双链表特性之一。

下面代码展示如何给 list  添加元素：

1. l       := list.New()

2. l.PushBack("fist")

3. l.PushFront(67)

代码说明如下：

• 第 1       行，创建一个列表实例。

• 第 3 行，将       fist 字符串插入到列表的尾部，此时列表是空的，插入后只有一个元素。

• 第 4 行，将数值       67 放入列表，此时，列表中已经存在 fist 元素，67 这个元素将被放在 fist 的前面。

列表插入元素的方法如下表所示。

从列表中删除元素

列表插入函数的返回值会提供一个  *list.Element 结构，这个结构记录着列表元素的值以及与其他节点之间的关系等信息，从列表中删除元素时，需要用到这个结构进行快速删除。

列表操作元素：

package  main

import  "container/list"

func  main() {
      l := list.New()

//  尾部添加
      l.PushBack("canon")

//  头部添加
      l.PushFront(67)

//  尾部添加后保存元素句柄
      element :=  l.PushBack("fist")

//  在fist之后添加high
      l.InsertAfter("high",  element)

//  在fist之前添加noon
      l.InsertBefore("noon",  element)

//  使用
      l.Remove(element)
  }

代码说明如下：

第 6 行，创建列表实例。

第 9 行，将字符串 canon  插入到列表的尾部。

第 12 行，将数值 67  添加到列表的头部。

第 15 行，将字符串 fist  插入到列表的尾部，并将这个元素的内部结构保存到 element 变量中。

第 18 行，使用 element  变量，在 element 的位置后面插入 high 字符串。

第 21 行，使用 element  变量，在 element 的位置前面插入 noon 字符串。

第 24 行，移除 element  变量对应的元素。

下表中展示了每次操作后列表的实际元素情况。

列表元素操作的过程

遍历列表——访问列表的每一个元素

遍历双链表需要配合 Front()  函数获取头元素，遍历时只要元素不为空就可以继续进行，每一次遍历都会调用元素的 Next() 函数，代码如下所示。

l :=  list.New()

//  尾部添加
  l.PushBack("canon")

//  头部添加
  l.PushFront(67)

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

代码输出如下：

67

canon

代码说明如下：

• 第 1       行，创建一个列表实例。

• 第 4 行，将       canon 放入列表尾部。

• 第 7       行，在队列头部放入 67。

• 第 9 行，使用       for 语句进行遍历，其中 i:=l.Front() 表示初始赋值，只会在一开始执行一次，每次循环会进行一次 i != nil 语句判断，如果返回       false，表示退出循环，反之则会执行 i = i.Next()。

• 第 10       行，使用遍历返回的 *list.Element 的 Value 成员取得放入列表时的原值。