# 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)