Go标准容器之Ring
go Ring（环形链表）源码解读与应用
一、源码
源码很简单，只有100多行。主要是Link方法有点绕，可以对照一下图片：
// 如果r和s在同一环形链表中，则删除r和s之间的元素，
// 被删除的元素组成一个新的环形链表，返回值为该环形链表的指针（即删除前，r->Next()表示的元素）
// 如果r和s不在同一个环形链表中，则将s插入到r后面，返回值为
// 插入s后，s最后一个元素的下一个元素（即插入前，r->Next()表示的元素）
func (r *Ring) Link(s *Ring) *Ring {
n := r.Next()
if s != nil {
p := s.Prev()
// Note: Cannot use multiple assignment because
// evaluation order of LHS is not specified.
r.next = s
s.prev = r
n.prev = p
p.next = n
}
return n
}
// 删除r后面的 n % r.Len() 个元素
func (r *Ring) Unlink(n int) *Ring {
if n <= 0 {
return nil
}
return r.Link(r.Move(n + 1))
}
image.png
二、示例
package main
import (
"container/ring"
"fmt"
)
func main() {
const rLen = 3
// 创建新的Ring
r := ring.New(rLen)
for i := 0; i < rLen; i++ {
r.Value = i
r = r.Next()
}
fmt.Printf("Length of ring: %d\n", r.Len()) // Length of ring: 3
// 该匿名函数用来打印Ring中的数据
printRing := func(v interface{}) {
fmt.Print(v, " ")
}
r.Do(printRing) // 0 1 2
fmt.Println()
// 将r之后的第二个元素的值乘以2
r.Move(2).Value = r.Move(2).Value.(int) * 2
r.Do(printRing) // 0 1 4
fmt.Println()
// 删除 r 与 r+2 之间的元素，即删除 r+1
// 返回删除的元素组成的Ring的指针
result := r.Link(r.Move(2))
r.Do(printRing) // 0 4
fmt.Println()
result.Do(printRing) // 1
fmt.Println()
another := ring.New(rLen)
another.Value = 7
another.Next().Value = 8 // 给 another + 1 表示的元素赋值，即第二个元素
another.Prev().Value = 9 // 给 another - 1 表示的元素赋值，即第三个元素
another.Do(printRing) // 7 8 9
fmt.Println()
// 插入another到r后面，返回插入前r的下一个元素
result = r.Link(another)
r.Do(printRing) // 0 7 8 9 4
fmt.Println()
result.Do(printRing) // 4 0 7 8 9
fmt.Println()
// 删除r之后的三个元素，返回被删除元素组成的Ring的指针
result = r.Unlink(3)
r.Do(printRing) // 0 4
fmt.Println()
result.Do(printRing) // 7 8 9
fmt.Println()
}
三、模拟约瑟夫问题
来自百度： 据说著名犹太历史学家 Josephus有过以下的故事：在罗马人占领乔塔帕特后，39 个犹太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中，39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人抓到，于是决定了一个自杀方式，41个人排成一个圆圈，由第1个人开始报数，每报数到第3人该人就必须自杀，然后再由下一个重新报数，直到所有人都自杀身亡为止。然而Josephus 和他的朋友并不想遵从。首先从一个人开始，越过k-2个人（因为第一个人已经被越过），并杀掉第k个人。接着，再越过k-1个人，并杀掉第k个人。这个过程沿着圆圈一直进行，直到最终只剩下一个人留下，这个人就可以继续活着。问题是，给定了和，一开始要站在什么地方才能避免被处决？Josephus要他的朋友先假装遵从，他将朋友与自己安排在第16个与第31个位置，于是逃过了这场死亡游戏。
package main
import (
"container/ring"
"fmt"
)
type Player struct {
position int // 位置
alive bool // 是否存活
}
func main() {
const (
playerCount = 41 // 玩家人数
startPos = 1 // 开始报数位置
)
deadline := 3
r := ring.New(playerCount)
// 设置所有玩家初始值
for i := 1; i <= playerCount; i++ {
r.Value = &Player{i, true}
r = r.Next()
}
// 如果开始报数的位置不为1，则设置开始位置
if startPos > 1 {
r = r.Move(startPos - 1)
}
counter := 1 // 报数从1开始，因为下面的循环从第二个开始计算
deadCount := 0 // 死亡人数，初始值为0
for deadCount < playerCount { // 直到所有人都死亡，否则循环一直执行
r = r.Next() // 跳到下一个人
// 如果是活着的人，则报数
if r.Value.(*Player).alive {
counter++
}
// 如果报数为deadline，则此人淘汰出局
if counter == deadline {
r.Value.(*Player).alive = false
fmt.Printf("Player %d died!\n", r.Value.(*Player).position)
deadCount++
counter = 0 // 报数置成0
}
}
}
输出如下，可以看到16和31是最后两个出队列的，因此Josephus将他的朋友与自己安排在第16个与第31个位置是安全的。
Player 3 died!
Player 6 died!
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Player 1 died!
Player 5 died!
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Player 7 died!
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Player 8 died!
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Player 11 died!
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Player 2 died!
Player 22 died!
Player 4 died!
Player 35 died!
Player 16 died!
Player 31 died!
