# 11.7 第一个例子:使用 Sorter 接口排序
一个很好的例子是来自标准库的 `sort` 包,要对一组数字或字符串排序,只需要实现三个方法:反映元素个数的 `Len()` 方法、比较第 `i` 和 `j` 个元素的 `Less(i, j)` 方法以及交换第 `i` 和 `j` 个元素的 `Swap(i, j)` 方法。
排序函数的算法只会使用到这三个方法(可以使用任何排序算法来实现,此处我们使用冒泡排序):
```go
func Sort(data Sorter) {
for pass := 1; pass < data.Len(); pass++ {
for i := 0;i < data.Len() - pass; i++ {
if data.Less(i+1, i) {
data.Swap(i, i + 1)
}
}
}
}
```
`Sort` 函数接收一个接口类型的参数:`Sorter` ,它声明了这些方法:
```go
type Sorter interface {
Len() int
Less(i, j int) bool
Swap(i, j int)
}
```
参数中的 `int` 是待排序序列长度的类型,而不是说要排序的对象一定要是一组 `int`。`i` 和 `j` 表示元素的整型索引,长度也是整型的。
现在如果我们想对一个 `int` 数组进行排序,所有必须做的事情就是:为数组定一个类型并在它上面实现 `Sorter` 接口的方法:
```go
type IntArray []int
func (p IntArray) Len() int { return len(p) }
func (p IntArray) Less(i, j int) bool { return p[i] < p[j] }
func (p IntArray) Swap(i, j int) { p[i], p[j] = p[j], p[i] }
```
下面是调用排序函数的一个具体例子:
```go
data := []int{74, 59, 238, -784, 9845, 959, 905, 0, 0, 42, 7586, -5467984, 7586}
a := sort.IntArray(data) //conversion to type IntArray from package sort
sort.Sort(a)
```
完整的、可运行的代码可以在 [sort.go](examples/chapter_11/sort/sort.go) 和 [sortmain.go](examples/chapter_11/sortmain.go) 里找到。
同样的原理,排序函数可以用于一个浮点型数组,一个字符串数组,或者一个表示每周各天的结构体 `dayArray`。
示例 11.6 [sort.go](examples/chapter_11/sort/sort.go):
```go
package sort
type Sorter interface {
Len() int
Less(i, j int) bool
Swap(i, j int)
}
func Sort(data Sorter) {
for pass := 1; pass < data.Len(); pass++ {
for i := 0; i < data.Len()-pass; i++ {
if data.Less(i+1, i) {
data.Swap(i, i+1)
}
}
}
}
func IsSorted(data Sorter) bool {
n := data.Len()
for i := n - 1; i > 0; i-- {
if data.Less(i, i-1) {
return false
}
}
return true
}
// Convenience types for common cases
type IntArray []int
func (p IntArray) Len() int { return len(p) }
func (p IntArray) Less(i, j int) bool { return p[i] < p[j] }
func (p IntArray) Swap(i, j int) { p[i], p[j] = p[j], p[i] }
type StringArray []string
func (p StringArray) Len() int { return len(p) }
func (p StringArray) Less(i, j int) bool { return p[i] < p[j] }
func (p StringArray) Swap(i, j int) { p[i], p[j] = p[j], p[i] }
// Convenience wrappers for common cases
func SortInts(a []int) { Sort(IntArray(a)) }
func SortStrings(a []string) { Sort(StringArray(a)) }
func IntsAreSorted(a []int) bool { return IsSorted(IntArray(a)) }
func StringsAreSorted(a []string) bool { return IsSorted(StringArray(a)) }
```
示例 11.7 [sortmain.go](examples/chapter_11/sortmain.go):
```go
package main
import (
"./sort"
"fmt"
)
func ints() {
data := []int{74, 59, 238, -784, 9845, 959, 905, 0, 0, 42, 7586, -5467984, 7586}
a := sort.IntArray(data) //conversion to type IntArray
sort.Sort(a)
if !sort.IsSorted(a) {
panic("fails")
}
fmt.Printf("The sorted array is: %v\n", a)
}
func strings() {
data := []string{"monday", "friday", "tuesday", "wednesday", "sunday", "thursday", "", "saturday"}
a := sort.StringArray(data)
sort.Sort(a)
if !sort.IsSorted(a) {
panic("fail")
}
fmt.Printf("The sorted array is: %v\n", a)
}
type day struct {
num int
shortName string
longName string
}
type dayArray struct {
data []*day
}
func (p *dayArray) Len() int { return len(p.data) }
func (p *dayArray) Less(i, j int) bool { return p.data[i].num < p.data[j].num }
func (p *dayArray) Swap(i, j int) { p.data[i], p.data[j] = p.data[j], p.data[i] }
func days() {
Sunday := day{0, "SUN", "Sunday"}
Monday := day{1, "MON", "Monday"}
Tuesday := day{2, "TUE", "Tuesday"}
Wednesday := day{3, "WED", "Wednesday"}
Thursday := day{4, "THU", "Thursday"}
Friday := day{5, "FRI", "Friday"}
Saturday := day{6, "SAT", "Saturday"}
data := []*day{&Tuesday, &Thursday, &Wednesday, &Sunday, &Monday, &Friday, &Saturday}
a := dayArray{data}
sort.Sort(&a)
if !sort.IsSorted(&a) {
panic("fail")
}
for _, d := range data {
fmt.Printf("%s ", d.longName)
}
fmt.Printf("\n")
}
func main() {
ints()
strings()
days()
}
```
输出:
The sorted array is: [-5467984 -784 0 0 42 59 74 238 905 959 7586 7586 9845]
The sorted array is: [ friday monday saturday sunday thursday tuesday wednesday]
Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday
**备注**:
`panic("fail")` 用于停止处于在非正常情况下的程序(详细请参考[第 13 章](13.0.md)),当然也可以先打印一条信息,然后调用 `os.Exit(1)` 来停止程序。
上面的例子帮助我们进一步了解了接口的意义和使用方式。对于基本类型的排序,标准库已经提供了相关的排序函数,所以不需要我们再重复造轮子了。对于一般性的排序,`sort` 包定义了一个接口:
```go
type Interface interface {
Len() int
Less(i, j int) bool
Swap(i, j int)
}
```
这个接口总结了需要用于排序的抽象方法,函数 `Sort(data Interface)` 用来对此类对象进行排序,可以用它们来实现对其他类型的数据(非基本类型)进行排序。在上面的例子中,我们也是这么做的,不仅可以对 `int` 和 `string` 序列进行排序,也可以对用户自定义类型 `dayArray` 进行排序。
**练习 11.5** [interfaces_ext.go](exercises/chapter_11/interfaces_ext.go):
a). 继续扩展程序,定义类型 `Triangle`,让它实现 `AreaInterface` 接口。通过计算一个特定三角形的面积来进行测试(三角形面积=0.5 * (底 * 高))
b). 定义一个新接口 `PeriInterface`,它有一个 `Perimeter` 方法。让 `Square` 实现这个接口,并通过一个 `Square` 示例来测试它。
**练习 11.6** [point_interfaces.go](exercises/chapter_11/point_interfaces.go):
继续 [10.3](10.3.md) 中的练习 [point_methods.go](exercises/chapter_10/point_methods.go),定义接口 `Magnitude`,它有一个方法 `Abs()`。让 `Point`、`Point3` 及 `Polar` 实现此接口。通过接口类型变量使用方法做 point.go 中同样的事情。
**练习 11.7** [float_sort.go](exercises/chapter_11/float_sort.go) / [float_sortmain.go](exercises/chapter_11/float_sortmain.go):
类似 11.7 和示例 11.3/4,定义一个包 `float64`,并在包里定义类型 `Float64Array`,然后让它实现 `Sorter` 接口用来对 `float64` 数组进行排序。
另外提供如下方法:
- `NewFloat64Array()`:创建一个包含 25 个元素的数组变量(参考 [10.2](10.2.md) )
- `List()`:返回数组格式化后的字符串,并在 `String()` 方法中调用它,这样就不用显式地调用 `List()` 来打印数组(参考 [10.7](10.7.md))
- `Fill()`:创建一个包含 10 个随机浮点数的数组(参考 [4.5.2.6](04.5.md))
在主程序中新建一个此类型的变量,然后对它排序并进行测试。
**练习 11.8** [sort.go](exercises/chapter_11/sort/sort.go) / [sort_persons.go](exercises/chapter_11/sort_persons.go):
定义一个结构体 `Person`,它有两个字段:`firstName` 和 `lastName`,为 `[]Person` 定义类型 `Persons` 。让 `Persons` 实现 `Sorter` 接口并进行测试。
## 链接
- [目录](directory.md)
- 上一节:[使用方法集与接口](11.6.md)
- 下一节:[第二个例子:读和写](11.8.md)