答案：Go语言通过container/heap包实现优先队列，需自定义类型并实现heap.Interface接口的五个方法；其中Len、Less、Swap为值接收者，Push和Pop为指针接收者；通过heap.Init初始化堆，heap.Push和heap.Pop进行入队出队操作；示例中以priority字段构建最小堆，优先级小的元素先出队；最终输出按优先级升序排列的结果。
在 Go 语言中，container/heap 包提供了堆操作的接口，可以用来实现优先队列。它本身没有直接提供优先队列结构，而是要求你自定义一个类型并实现 heap.Interface 接口，然后通过 heap.Init、heap.Push 和 heap.Pop 来维护堆序。
1. 实现 heap.Interface 接口
要使用 container/heap，你需要定义一个切片类型的结构体，并实现以下五个方法：
- Len() int
- Less(i, j int) bool
- Swap(i, j int)
- Push(x interface{})
- Pop() interface{}
其中 Less 方法决定了是最大堆还是最小堆。例如，若 Less(i, j) 表示 data[i] ，则是最小堆（小元素优先）。
2. 定义优先队列元素和队列结构
通常每个元素需要携带优先级值。下面是一个按优先级排序的最小堆优先队列示例：
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type Item struct {
value string
priority int // 优先级越小，越优先
}
type PriorityQueue []*Item
// Len, Less, Swap
func (pq PriorityQueue) Len() int { return len(pq) }
func (pq PriorityQueue) Less(i, j int) bool {
return pq[i].priority < pq[j].priority // 最小堆
}
func (pq PriorityQueue) Swap(i, j int) {
pq[i], pq[j] = pq[j], pq[i]
}
// Push 往切片尾部添加元素
func (pq *PriorityQueue) Push(x interface{}) {
item := x.(*Item)
*pq = append(*pq, item)
}
// Pop 弹出最小优先级的元素
func (pq *PriorityQueue) Pop() interface{} {
old := *pq
n := len(old)
item := old[n-1]
*pq = old[0 : n-1]
return item
}
3. 使用优先队列
初始化堆后，就可以进行入队和出队操作：
package main
import (
"container/heap"
"fmt"
)
func main() {
pq := make(PriorityQueue, 0)
heap.Init(&pq)
// 插入元素
heap.Push(&pq, &Item{value: "low", priority: 3})
heap.Push(&pq, &Item{value: "high", priority: 1})
heap.Push(&pq, &Item{value: "medium", priority: 2})
// 按优先级弹出
for pq.Len() > 0 {
item := heap.Pop(&pq).(*Item)
fmt.Printf("value: %s, priority: %d\n", item.value, item.priority)
}
}
输出结果为：
value: high, priority: 1value: medium, priority: 2
value: low, priority: 3
4. 注意事项
- Push 和 Pop 必须通过 heap.Push 和 heap.Pop 调用，不能直接调用结构体方法。
- Pop 方法内部是从尾部取出元素，因此确保你的数据结构在 Push 后保持连续存储。
- 如果想实现最大堆，修改 Less 方法为
pq[i].priority > pq[j].priority。 - 元素通常用指针管理，避免拷贝开销。
