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实现一个 reverse 函数,反转 UTF-8 编码的字符串中的字符元素。传入的参数是字符串对应的字节切片类型([]byte)。
首先,不考虑效率,先用一个简单的逻辑来实现。切片的反转方法如下:
func reverse(s []int) { for i, j := 0, len(s)-1; i < j; i, j = i+1, j-1 { s[i], s[j] = s[j], s[i] }}
只要将数据转成字符切片,然后套用切片反转的代码就可以了:
// 先转成字符切片,然后再用切片的反转的方法,最后更新参数指向的底层数组func reverse_rune(slice []byte) { r := []rune(string(slice)) for i, j := 0, len(r)-1; i < j; i, j = i+1, j-1 { r[i], r[j] = r[j], r[i] } for i := range slice { slice[i] = []byte(string(r))[i] }}
这个方法逻辑清晰,适合之后拿来做随机测试
下面的函数实现了原地反转。每次读取第一个字符,把尾部标志位之前的一串字符移到开头,再把之前读的字符放到标志位的位置,然后向前移动标志位:
func reverse_byte(slice []byte) { for l := len(slice); l > 0; { r, size := utf8.DecodeRuneInString(string(slice[0:])) copy(slice[0:l], slice[0+size:l]) copy(slice[l-size:l], []byte(string(r))) l -= size }}
这个实现效率还是稍差,之后会做测试比较。
下面的函数,用了很多的标志位,实现了一个高效的原地反转:
func reverse(s []byte) { var ( lRd, rRd int // 读指针 lWr, rWr int // 写指针 lHasRune, rHasRune bool // 是否有字符 lr, rr rune // 读取到的字符 lsize, rsize int // 读取到字符的宽度 ) rRd, rWr = len(s), len(s) for lRd < rRd { if !lHasRune { lr, lsize = utf8.DecodeRune(s[lRd:]) lRd += lsize lHasRune = true } if !rHasRune { rr, rsize = utf8.DecodeLastRune(s[:rRd]) rRd -= rsize rHasRune = true } if lsize <= rWr-rRd { utf8.EncodeRune(s[rWr-lsize:], lr) rWr -= lsize lHasRune = false } if rsize <= lRd-lWr { utf8.EncodeRune(s[lWr:], rr) lWr += rsize rHasRune = false } } // 最后还可能会剩个字符没写 if lHasRune { utf8.EncodeRune(s[rWr-lsize:], lr) } if rHasRune { utf8.EncodeRune(s[lWr:], rr) }}
下面是测试代码,来验证上面的函数的正确性以及效率。
基于表的测试很直观也很简单,可以方便的添加更多测试用例:
var tests = []struct { input string want string}{ {"abc", "cba"}, {"123", "321"}, {"你好,世界!", "!界世,好你"}, {"a一二三,四五.六,z", "z,六.五四,三二一a"},}func TestReverse_rune(t *testing.T) { for _, test := range tests { s := []byte(test.input) reverse_rune(s) if string(s) != test.want { t.Errorf("reverse(%q) = %q, want %q\n", test.input, string(s), test.want) } }}func TestReverse_byte(t *testing.T) { for _, test := range tests { s := []byte(test.input) reverse_byte(s) if string(s) != test.want { t.Errorf("reverse(%q) = %q, want %q\n", test.input, string(s), test.want) } }}func TestReverse(t *testing.T) { for _, test := range tests { s := []byte(test.input) reverse(s) if string(s) != test.want { t.Errorf("reverse(%q) = %q, want %q\n", test.input, string(s), test.want) } }}
测试结果:
PS H:\Go\src\gopl\exercise4\e7> go test -run TestReverse -v=== RUN TestReverse_rune--- PASS: TestReverse_rune (0.00s)=== RUN TestReverse_byte--- PASS: TestReverse_byte (0.00s)=== RUN TestReverse--- PASS: TestReverse (0.00s)PASSok gopl/exercise4/e7 0.263sPS H:\Go\src\gopl\exercise4\e7>
随机测试也是功能测试的一种,通过构建随机输入来扩展测试的覆盖范围。有两种策略:
下面就是用第一种策略写的随机测试。为了让输出的内容有更好的可读性,选择了一些熟悉的字符生成随机字符:
// randomSte 返回一个随机字符串,它的长度和内容都是随机生成的func randomStr(rng *rand.Rand) string { n := rng.Intn(25) // 随机字符串最大长度24 runes := make([]rune, n) for i := 0; i < n; i++ { var r rune switch rune(rng.Intn(6)) { case 0: // ASCII 字母,1个字节 r = rune(rng.Intn(0x4B) + 0x30) case 1: // 希腊字母,2个字节 r = rune(rng.Intn(57) + 0x391) case 2: // 日文 r = rune(rng.Intn(0xBF) + 0x3041) case 3: // 韩文 r = rune(rng.Intn(0x2BA4) + 0xAC00) case 4, 5, 6: // 中文 r = rune(rng.Intn(0x4E00) + 0x51D6) } runes[i] = r } return string(runes)}func TestRandomReverse(t *testing.T) { seed := time.Now().UTC().UnixNano() t.Logf("Random seed: %d", seed) rng := rand.New(rand.NewSource(seed)) for i := 0; i < 1000; i++ { test := randomStr(rng) s1 := []byte(test) reverse_rune(s1) t.Logf("%s => %s\n", test, string(s1)) s2 := []byte(test) reverse_byte(s2) if string(s1) != string(s2) { t.Errorf("reverse_byte(%q) = %q, want %q\n", test, string(s2), string(s1)) } s3 := []byte(test) reverse(s3) if string(s1) != string(s3) { t.Errorf("reverse_byte(%q) = %q, want %q\n", test, string(s3), string(s1)) } }}
测试结果:
PS H:\Go\src\gopl\exercise4\e7> go test -run RandomPASSok gopl/exercise4/e7 0.298sPS H:\Go\src\gopl\exercise4\e7>
还可以加上 -v 参数,查看详细的测试日志。
基准测试也没什么特别的,把功能测试的测试用例全部跑一遍:
func BenchmarkReverse(b *testing.B) { for i := 0; i < b.N; i++ { for _, test := range tests { reverse([]byte(test.input)) } }}func BenchmarkReverse_rune(b *testing.B) { for i := 0; i < b.N; i++ { for _, test := range tests { reverse_rune([]byte(test.input)) } }}func BenchmarkReverse_byte(b *testing.B) { for i := 0; i < b.N; i++ { for _, test := range tests { reverse_byte([]byte(test.input)) } }}
测试结果:
PS H:\Go\src\gopl\exercise4\e7> go test -benchmem -bench .goos: windowsgoarch: amd64pkg: gopl/exercise4/e7BenchmarkReverse-8 5000000 286 ns/op 0 B/op 0 allocs/opBenchmarkReverse_rune-8 500000 3610 ns/op 0 B/op 0 allocs/opBenchmarkReverse_byte-8 3000000 583 ns/op 0 B/op 0 allocs/opPASSok gopl/exercise4/e7 6.226sPS H:\Go\src\gopl\exercise4\e7>
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