从四月份下半月开始，陆陆续续面试了几家公司，都是golang的岗位。每一次面试，侧重点都会有不同，有的会直接给过来一道试题， 然后边解题，边讲述自己的思路，然后面试官根据你的思路和你交流沟通；有的呢，让讲述自己最近做过的项目，遇到的难点， 自己怎么解决的问题思路，而无独有偶的呢，这样的面试中，都要需要展示编码能力。这篇文章就把自己最近面试中遇到的每一个编程问题， 分三步阐述出来：问题描述，解题思路，实际编程。
1 交替打印数字和字母
1.1 问题描述
使用两个 goroutine 交替打印序列，一个 goroutinue 打印数字， 另外一个goroutine打印字母， 最终效果如下 12AB34CD56EF78GH910IJ 。
1.2 解题思路
问题很简单，使用 channel 来控制打印的进度。使用两个 channel，来分别控制数字和字母的打印序列， 数字打印完成后通过 channel 通知字母打印, 字母打印完成后通知数字打印，然后周而复始的工作。
1.3 实际编码
runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
chan_n := make(chan bool)
chan_c := make(chan bool, 1)
done := make(chan struct{})
go func() {
for i := 1; i < 11; i += 2 {
<-chan_c
fmt.Print(i)
fmt.Print(i + 1)
chan_n <- true
}
}()
go func() {
char_seq := []string{"A","B","C","D","E","F","G","H","I","J","K"}
for i := 0; i < 10; i += 2 {
<-chan_n
fmt.Print(char_seq[i])
fmt.Print(char_seq[i+1])
chan_c <- true
}
done <- struct{}{}
}()
chan_c <- true
<-done
代码执行结果:
12AB34CD56EF78GH910IJ
看完上面的代码，是不是会有些疑惑，为什么
chan_c需要缓存，而chan_n不需要呢?
当两个打印goroutine无限交替运行时，没有缓存是OK的，但很明显上面的示例不是，打印数字的goroutine先退出，也就没有了goroutine来读取chan_c中的内容了， 而打印字母的goroutine就会阻塞在chan_c <- true，这样就导致了死锁。
2 随机抽奖
2.1 问题描述
用户随机抽奖，数据结构如下所示：
// map中，key代表名称，value代表成交单数
var users map[string]int64 = map[string]int64{
"a": 10,
"b": 6,
"c": 3,
"d": 12,
"f": 1,
}
2.2 解决思路
从map中选取随机用户，拿到这个编码问题，有点懵逼,但仔细一想，只需把关注用户的区间，转变一下数据结构即解题。 把map转成array，思考起来就简单多了，原有问题变成了从0至n-1中选取一个数字，数字对应的用户即中奖用户。
2.3 实际编码
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func GetAwardUserName(users map[string]int64) (name string) {
sizeOfUsers := len(users)
award_index := rand.Intn(sizeOfUsers)
var index int
for u_name, _ := range users {
if index == award_index {
name = u_name
return
}
index += 1
}
return
}
func main() {
var users map[string]int64 = map[string]int64{
"a": 10,
"b": 6,
"c": 3,
"d": 12,
"e": 20,
"f": 1,
}
rand.Seed(time.Now().Unix())
award_stat := make(map[string]int64)
for i := 0; i < 1000; i += 1 {
name := GetAwardUserName(users)
if count, ok := award_stat[name]; ok {
award_stat[name] = count + 1
} else {
award_stat[name] = 1
}
}
for name, count := range award_stat {
fmt.Printf("user: %s, award count: %d\n", name, count)
}
return
}
代码执行结果：
user: f, award count: 178
user: d, award count: 152
user: b, award count: 159
user: e, award count: 182
user: c, award count: 170
user: a, award count: 159
3 权重抽奖
3.1 问题描述
数据结构和上面一致，只是问题发生变化，需要更加用户的成单数来抽奖，用户成单越多，中奖概率越高，结构如下所示：
// map中，key代表名称，value代表成交单数
var users map[string]int64 = map[string]int64{
"a": 10,
"b": 6,
"c": 3,
"d": 12,
"f": 1,
}
3.2 解决思路
这一题是上一题的延伸，加了订单数进去，做为权重来为用户抽奖。此题和上面的问题如此的相似，可把上面的问题， 理解成所有的用户权重都相同的抽奖，而此题是权重不同的抽奖。解决此问题，依旧是把map转为数组来思考， 把各用户的权重，从前到后依次拼接到数轴上，数轴的起点到终点即时中奖区间，而随机数落到的那个用户的区间，那个用户即为中奖用户。
3.3 实际编码
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func GetAwardUserName(users map[string]int64) (name string) {
type A_user struct {
Name string
Offset int64
Num int64
}
a_user_arr := make([]*A_user, 0)
var sum_num int64
for name, num := range users {
a_user := &A_user{
Name: name,
Offset: sum_num,
Num: num,
}
a_user_arr = append(a_user_arr, a_user)
sum_num += num
}
award_num := rand.Int63n(sum_num)
for index, _ := range a_user_arr {
a_user := a_user_arr[index]
if a_user.Offset+a_user.Num > award_num {
name = a_user.Name
return
}
}
return
}
func main() {
var users map[string]int64 = map[string]int64{
"a": 10,
"b": 5,
"c": 15,
"d": 20,
"e": 10,
"f": 30,
}
rand.Seed(time.Now().Unix())
award_stat := make(map[string]int64)
for i := 0; i < 10000; i += 1 {
name := GetAwardUserName(users)
if count, ok := award_stat[name]; ok {
award_stat[name] = count + 1
} else {
award_stat[name] = 1
}
}
for name, count := range award_stat {
fmt.Printf("user: %s, award count: %d\n", name, count)
}
return
}
代码执行结果：
user: c, award count: 1667
user: f, award count: 3310
user: e, award count: 1099
user: d, award count: 2276
user: b, award count: 549
user: a, award count: 1099
感谢各位的评论，让我受益匪浅，上面代码确实有太多的槽点，感谢吐槽，代码更正如下：
func GetAwardUserName(users map[string]int64) (name string) {
var sum_num int64
for _, num := range users {
sum_num += num
}
award_num := rand.Int63n(sum_num)
var offset_num int64
for _name, num := range a_user_arr {
offset_num += num
if award_num < offset_num {
name = _name
return
}
}
return
}
由于一直以为Golang的
map for range是可重入的，但现实是前后两轮遍历到的key的顺序居然是被随机化的， 代码示例如下：
n_map := make(map[int]bool)
for i := 1; i <= 10; i++ {
n_map[i] = true
}
for num, _ := range n_map {
fmt.Print(num)
}
fmt.Print("\n")
for num, _ := range n_map {
fmt.Print(num)
}
91257103468
46810325791
由于
map的不可重入性和map的for range的伪随机性， 代码修改如下:
func GetAwardUserName(users map[string]int64) (name string) {
var sum_num int64
name_arr := make([]string, len(users))
for u_name, num := range users {
sum_num += num
name_arr = append(name_arr, u_name)
}
award_num := rand.Int63n(sum_num)
var offset_num int64
for _, u_name := range name_arr {
offset_num += users[u_name]
if award_num < offset_num {
name = u_name
return
}
}
return
}
上面代码，对于多次调用会有性能问题，每次都要重新计算
sum_num和创建name_arr, 使用闭包重新实现， 代码如下:
func GetAwardGenerator(users map[string]int64) (generator func() string) {
var sum_num int64
name_arr := make([]string, len(users))
for u_name, num := range users {
sum_num += num
name_arr = append(name_arr, u_name)
}
generator = func() string {
award_num := rand.Int63n(sum_num)
var offset_num int64
for _, u_name := range name_arr {
offset_num += users[u_name]
if award_num < offset_num {
return u_name
}
}
// 缺省返回，正常情况下，不会运行到此处
return name_arr[0]
}
return
}
上面代码使用了闭包避免了多次抽奖时频繁的初始化， 但每次抽奖的复杂度
O(n)，很明显依旧有可优化的空间，可使用二分搜索来使复杂度降到O(log n), 代码如下：
func GetAwardGenerator(users map[string]int64) (generator func() string) {
var sum_num int64
name_arr := make([]string, len(users))
offset_arr := make([]int64, len(users))
var index int
for u_name, num := range users {
name_arr[index] = u_name
offset_arr[index] = sum_num
sum_num += num
index += 1
}
generator = func() string {
award_num := rand.Int63n(sum_num)
return name_arr[binary_search(offset_arr, award_num)]
}
return
}
func binary_search(nums []int64, target int64) int {
start, end := 0, len(nums)-1
for start <= end {
mid := start + (end-start)/2
if nums[mid] > target {
end = mid - 1
} else if nums[mid] < target {
if mid+1 == len(nums) { // 最后一名中奖
return mid
}
if nums[mid+1] > target {
return mid
}
start = mid + 1
} else {
return mid
}
}
return -1
}
