Go Stack

一、这是什么？为什么选它？优势是啥？

这个项目是各种类型的栈的Go语言实现版本。

• 支持泛型，API使用更方便，避免类型强转
• 对每种类型的栈都提供了线程安全版本，使用的时候可以专注业务不需要再考虑锁的问题了
• 支持的栈类型更丰富，如果有更多有意思的栈，请提issues call me实现

二、安装

go get github.com/CC11001100/go-stack

三、目前实现的栈

• ArrayStack[T any]
• SyncArrayStack[T any]
• LinkedStack[T any]
• SyncLinkedStack[T any]
• MinStack[T any]
• SyncMinStack[T any]
• MaxStack[T any]
• SyncMaxStack [T any]

一览表

Struct名称	线程安全性	阻塞性	特有特性
ArrayStack[T any]	×	×
SyncArrayStack[T any]	√	×
LinkedStack[T any]	×	×
SyncLinkedStack[T any]	√	×
MinStack[T any]	×	×	O(1)获取栈中最小值
SyncMinStack[T any]	√	×	O(1)获取栈中最小值
MaxStack[T any]	×	×	O(1)获取栈中最大值
SyncMaxStack [T any]	√	×	O(1)获取栈中最大值

四、Interface: Stack

接口Stack[T any]定义了一些所有的栈都会有的API。

入栈

Push(values ...T)

Example:

stack := NewArrayStack[int]()
stack.Push(1)

出栈

Pop() T
PopE() (T, error)

Pop Example:

type User struct {
}
stack := NewArrayStack[*User]()
fmt.Println(stack.Pop())
u := &User{}
stack.Push(u)
fmt.Println(stack.Pop())
// Output:
// <nil>
// &{}

PopE Example:

stack := NewArrayStack[int]()
element, err := stack.PopE()
if errors.Is(err, ErrStackEmpty) {
    fmt.Println("stack empty!")
}

stack.Push(1)
element, err = stack.PopE()
if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
}
fmt.Println(element)
// Output:
// stack empty!
// 1

查看栈顶元素

Peek() T
PeekE() (T, error)

Peek Example:

type User struct {
}
stack := NewArrayStack[*User]()
fmt.Println(stack.Peek())
u := &User{}
stack.Push(u)
fmt.Println(stack.Peek())
// Output:
// <nil>
// &{}

PeekE Example:

stack := NewArrayStack[int]()
element, err := stack.PeekE()
if errors.Is(err, ErrStackEmpty) {
    fmt.Println("stack empty!")
}

stack.Push(1)
element, err = stack.PeekE()
if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
}
fmt.Println(element)
// Output:
// stack empty!
// 1

判断栈是否空

IsEmpty() bool
IsNotEmpty() bool

IsEmpty Example:

stack := NewArrayStack[int]()
fmt.Println(stack.IsEmpty())
stack.Push(1)
fmt.Println(stack.IsEmpty())
// Output:
// true
// false

IsNotEmpty Example:

stack := NewArrayStack[int]()
fmt.Println(stack.IsNotEmpty())
stack.Push(1)
fmt.Println(stack.IsNotEmpty())
// Output:
// false
// true

栈中元素个数

Size() int

Example:

stack := NewArrayStack[int]()
stack.Push(1)
fmt.Println(stack.Size())
// Output:
// 1

清空栈

Clear() 

Example:

stack := NewArrayStack[int]()
stack.Push(1)
fmt.Println(stack.Size())
stack.Clear()
fmt.Println(stack.Size())
// Output:
// 1
// 0

String

把栈转为String，一般用于debug之类的把栈中所有元素可视化。

Example:

stack := NewArrayStack[int]()
stack.Push(1)
fmt.Println(stack.String())
// Output:
// [1]

ArrayStack

基于数组实现的栈。

Example:

stack := NewArrayStack[int]()
fmt.Println(stack.String())
// Output:
// []

LinkedStack

基于链表实现的栈。

Example：

stack := NewLinkedStack[int]()
fmt.Println(stack.String())
// Output:
// []

五、最大栈 & 最小栈

MinStack && SyncMinStack

相较于Stack接口增加了两个方法用于O(1)获取栈中所有元素的最小值：

GetMin() T
GetMinE() (T, error)

GetMin Example:

stack := NewSyncMinStack[int](func(a, b int) int { return a - b })

_, err := stack.GetMinE()
assert.ErrorIs(t, err, ErrStackEmpty)

stack.Push(10)
stack.Push(7)
stack.Push(9)
element, err := stack.GetMinE()
assert.Nil(t, err)
assert.Equal(t, 7, element)

GetMinE Example:

stack := NewSyncMinStack[int](func(a, b int) int { return a - b })

_, err := stack.GetMinE()
if errors.Is(err, ErrStackEmpty) {
    fmt.Println("stack empty!")
}

stack.Push(10)
stack.Push(7)
stack.Push(9)
element, err := stack.GetMinE()
if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
}
fmt.Println(element)
// Output:
// stack empty!
// 7

MaxStack && SyncMaxStack

相较于Stack接口增加了两个方法用于O(1)获取栈中所有元素的最小值：

GetMax() T 
GetMaxE() (T, error) 

GetMax Example:

stack := NewSyncMaxStack[int](func(a, b int) int { return a - b })

_, err := stack.GetMaxE()
assert.ErrorIs(t, err, ErrStackEmpty)

stack.Push(10)
stack.Push(7)
stack.Push(9)
element, err := stack.GetMaxE()
assert.Nil(t, err)
assert.Equal(t, 10, element)

GetMaxE Example:

stack := NewSyncMaxStack[int](func(a, b int) int { return a - b })

_, err := stack.GetMaxE()
if errors.Is(err, ErrStackEmpty) {
    fmt.Println("stack empty!")
}

stack.Push(10)
stack.Push(7)
stack.Push(9)
element, err := stack.GetMaxE()
if err != nil {
    fmt.Println(err.Error())
    return
}
fmt.Println(element)
// Output:
// stack empty!
// 10

TODO

实现阻塞栈，因为仅当多个协程操作同一个栈时才需要考虑阻塞的情况，所以阻塞栈都是线程安全的。