利用Go语言维护并测试最小堆

利用Go语言维护并测试最小堆

实验目的

1. 熟悉 Go 语⾔对结构体数组的操作
2. 熟悉 Go 语⾔中的函数不同类型的参数传递

最小堆

最小堆就是在二叉堆的基础上，其中任一非终端节点的数据值均不大于其左子节点和右子节点的值

在B站上看到一个演示视频（最大堆），可以参考一下：HERE

最小堆中最重要的实现的两种情况：

1. down:当某个节点的优先级下降的时候，从上至下恢复堆的顺序
2. up:在当某个节点的优先级上升的时候，从下至上恢复堆的顺序

• down

  父节点与左右子节点比较，与最小的进行交换，如果最小的就是父节点本身则返回，否则交换后的父节点（当前的子节点）再作为父节点重新down

  // 需要down（下沉）的元素在切片中的索引为i，n为heap的长度，将该元素下沉到该元素对应的子树合适的位置，从而满足该子树为最小堆的要求
  func down(nodes []Node, i, n int) {
  	parent := i
  	for leftSon, rightSon := 2*parent+1, 2*parent+2; leftSon < n || rightSon < n; leftSon, rightSon = 2*parent+1, 2*parent+2 {
  		next := parent
  		if leftSon < n && nodes[parent].Value > nodes[leftSon].Value {
  			next = leftSon
  		}
  		if rightSon < n && nodes[parent].Value > nodes[rightSon].Value {
  			if nodes[rightSon].Value < nodes[next].Value {
  				next = rightSon
  			}
  		}
  		if next == parent {
  			break
  		}
  		nodes[parent].Value, nodes[next].Value = nodes[next].Value, nodes[parent].Value
  		parent = next
  	}
  }
  

• up

  子节点与父节点比较，如果子结点小的话，则需要进行相互交换，直到循环到下标到达结尾，反之不用交换，直接返回

  func up(nodes []Node, j int) {
  	son := j
  	for parent := (son - 1) / 2; parent >= 0; {
  		if nodes[parent].Value <= nodes[son].Value {
  			break
  		} else {
  			nodes[parent].Value, nodes[son].Value = nodes[son].Value, nodes[parent].Value
  			son = parent
  			parent = (son - 1) / 2
  		}
  	}
  }
  

• Push，用到了上述的Up函数
  

• Pop，用到了上述的Down函数
  

测试(gocheck)

Golang官方的testing package是不支持assert的。Gocheck在testing库之上，丰富了很多功能，带我们脱离Golang官方测试框架下无尽的“if…else…"苦海

gocheck官网

实用特性：

1. assert断言 + 丰富的判断动词: deep multi-type 对比, 字符串比较(正则匹配)
2. 按suite组织测试用例，支持suite级别的setup()和teardown()
3. 创建、删除临时文件/目录

使用方法

1. 安装包

   go get -u gopkg.in/check.v1
   

2. 基本用法（引用官方文档）

   package hello_test
   
   import (
       "testing"
       "io"
   
       . "gopkg.in/check.v1"
   )
   
   // Hook up gocheck into the "go test" runner.
   func Test(t *testing.T) { TestingT(t) }
   
   //先声明该结构并创建将运行测试的函数
   type MySuite struct{}
   
   //套件将给定值注册为要运行的测试套件。给定值中以Test前缀开头的任何方法都将被视为测试方法。
   var _ = Suite(&MySuite{})
   
   func (s *MySuite) TestHelloWorld(c *C) {
       c.Assert(42, Equals, "42")
       c.Assert(io.ErrClosedPipe, ErrorMatches, "io: .*on closed pipe")
       c.Check(42, Equals, 42)
   }
   

完整代码

Github