在 Golang 中，如何轻松创建和使用 Set 和 map 数据结构？

最编程 2024-08-02 18:31:26

...

我们知道，map 的 key 肯定是唯一的，而这恰好与 set 的特性一致，天然保证 set 中成员的唯一性。而且通过 map 实现 set，在检查是否存在某个元素时可直接使用 _, ok := m[key] 的语法，效率高。

先来看一个简单的实现，如下：

set := make(map[string]bool) // New empty set
set["Foo"] = true            // Add
for k := range set {         // Loop
    fmt.Println(k)
}
delete(set, "Foo")    // Delete
size := len(set)      // Size
exists := set["Foo"]  // Membership

通过创建 map[string]bool 来存储 string 的集合，比较容易理解。但这里还有个问题，map 的 value 是布尔类型，这会导致 set 多占一定内存空间，而 set 不该有这个问题。

怎么解决这个问题？

设置 value 为空结构体，在 Go 中，空结构体不占任何内存。当然，如果不确定，也可以来证明下这个结论。

unsafe.Sizeof(struct{}{}) // 结果为 0

优化后的代码，如下：

type void struct{}
var member void

set := make(map[string]void) // New empty set
set["Foo"] = member          // Add
for k := range set {         // Loop
    fmt.Println(k)
}
delete(set, "Foo")      // Delete
size := len(set)        // Size
_, exists := set["Foo"] // Membership

之前在网上看到有人按这个思路做了封装，还写了一篇文章，可以去读一下。

其实，github 上已经有个成熟的包，名为 golang-set，它也是采用这个思路实现的。访问地址 golang-set，描述中说 Docker 用的也是它。包中提供了两种 set 实现，线程安全的 set 和非线程安全的 set。

演示一个简单的案例。

package main

import (
	"fmt"

	mapset "github.com/deckarep/golang-set"
)

func main() {
	// 默认创建的线程安全的，如果无需线程安全
	// 可以使用 NewThreadUnsafeSet 创建，使用方法都是一样的。
	s1 := mapset.NewSet(1, 2, 3, 4)
	fmt.Println("s1 contains 3: ", s1.Contains(3))
	fmt.Println("s1 contains 5: ", s1.Contains(5))

	// interface 参数，可以传递任意类型
	s1.Add("poloxue")
	fmt.Println("s1 contains poloxue: ", s1.Contains("poloxue"))
	s1.Remove(3)
	fmt.Println("s1 contains 3: ", s1.Contains(3))

	s2 := mapset.NewSet(1, 3, 4, 5)

	// 并集
	fmt.Println(s1.Union(s2))
}

输出如下：

s1 contains 3:  true
s1 contains 5:  false
s1 contains poloxue:  true
s1 contains 3:  false
Set{4, polxue, 1, 2, 3, 5}

例子中演示了简单的使用方式，如果有不明白的，看下源码，这些数据结构的操作方法名都是很常见的，比如交集 Intersect、差集 Difference 等，一看就懂。

上一篇：实战技巧：如何在工作中应用策略模式 - 引言

下一篇：实例教程：使用KeepAlived和Nginx实现服务器负载均衡