Go言語(Golang) sort

package main

import (
	"fmt"
	"sort"
)

func main() {
	i := []int{5, 3, 2, 8, 7}
	s := []string{"d", "a", "f"}
	p := []struct {
		Name string
		Age  int
	}{
		{"Nancy", 20},
		{"Vera", 40},
		{"Mike", 30},
		{"Bob", 50},
	}

	// pスライスをNameフィールドでソート
	sort.Slice(p, func(i, j int) bool { return p[i].Name < p[j].Name })

	// ソートされたスライスを出力
	fmt.Println(i, s, p)
}

解説

1. パッケージのインポート:

   import (
       "fmt"
       "sort"
   )
   

   • fmtパッケージはフォーマットされたI/Oを提供します。
   • sortパッケージはスライスやコレクションのソート機能を提供します。

2. main関数:

   func main() {
   

   • main関数はプログラムのエントリーポイントです。

3. スライスの定義:

   i := []int{5, 3, 2, 8, 7}
   s := []string{"d", "a", "f"}
   p := []struct {
       Name string
       Age  int
   }{
       {"Nancy", 20},
       {"Vera", 40},
       {"Mike", 30},
       {"Bob", 50},
   }
   

   • iは整数のスライスです。
   • sは文字列のスライスです。
   • pは構造体のスライスで、各要素はNameフィールドとAgeフィールドを持ちます。

4. スライスのソート:

   sort.Slice(p, func(i, j int) bool { return p[i].Name < p[j].Name })
   

   • sort.Slice関数はスライスをソートするために使用されます。
   • 匿名関数 func(i, j int) bool はソートの基準を定義します。この場合、pスライスの要素のNameフィールドに基づいてソートします。

5. 出力:

   fmt.Println(i, s, p)
   

   • fmt.Println関数は引数として渡された値を標準出力に表示します。
   • この場合、ソートされていない整数スライス i と文字列スライス s、およびソートされた構造体スライス p が出力されます。

実行結果 (期待されるもの)

pスライスはNameフィールドに基づいてアルファベット順にソートされます。よって、出力は次のようになります:

[5 3 2 8 7] [d a f] [{Bob 50} {Mike 30} {Nancy 20} {Vera 40}]

整数スライス i と文字列スライス s はソートされていないため、そのままの順序で出力されます。

ソートの仕組み

sort.Slice関数は内部的にソートアルゴリズム（例えば、クイックソートやマージソート）を使用します。このアルゴリズムは、要素間の大小関係を比較し、その結果に基づいて要素を並べ替えます。

比較関数の役割

ソートアルゴリズムが動作するためには、要素同士を比較する方法が必要です。Goのsort.Sliceでは、これを比較関数（less関数）によって提供します。この関数は、2つの要素のインデックスiとjを受け取り、それらの要素の順序を決定します。

p[i].Name < p[j].Nameの意味

具体的にこの部分：

func(i, j int) bool { return p[i].Name < p[j].Name }

は、次のように解釈されます：

• p[i].Name < p[j].Nameがtrueの場合、p[i]はp[j]よりも前に来るべきだと判断されます。
• p[i].Name < p[j].Nameがfalseの場合、p[i]はp[j]よりも後に来るべきだと判断されます。

ソートアルゴリズムの動作

ソートアルゴリズムは、この比較関数を用いて以下のように動作します：

1. 要素の比較:

   • ソートアルゴリズムは、スライスの異なる要素のペアを選び出します。
   • 比較関数にそのペアのインデックスを渡して、どちらの要素が先に来るべきかを判断します。

2. 要素の交換:

   • 比較関数の結果に基づいて、要素を適切な順序に並べ替えます。
   • 例えば、p[i].Name < p[j].Nameがtrueならば、p[i]がp[j]の前に来るようにします。

3. 繰り返し:

   • このプロセスを必要な回数だけ繰り返し、最終的に全ての要素が正しい順序に並ぶようにします。

具体例

例えば、以下のようなスライスpがあるとします：

p := []struct {
	Name string
	Age  int
}{
	{"Nancy", 20},
	{"Vera", 40},
	{"Mike", 30},
	{"Bob", 50},
}

1. 初回比較:

   • 比較関数がp[0]（"Nancy"）とp[1]（"Vera"）を比較します。
   • p[0].Name < p[1].Name（"Nancy" < "Vera"）はtrueなので、順序はそのまま。

2. 次の比較:

   • p[2]（"Mike"）とp[3]（"Bob"）を比較します。
   • p[2].Name < p[3].Name（"Mike" < "Bob"）はfalseなので、これらの要素を交換します。

3. 交換後:

   • 交換後のスライスは次のようになります：

     p := []struct {
         Name string
         Age  int
     }{
         {"Nancy", 20},
         {"Vera", 40},
         {"Bob", 50},
         {"Mike", 30},
     }
     

4. さらに比較を続ける:

   • このようにして、アルゴリズムは全ての要素ペアを比較し、適切な順序に並べ替えます。

最終的に、スライスpはNameフィールドに基づいて昇順にソートされます。このように、less関数がソートアルゴリズムに対して、要素の順序を決定するための基準を提供することで、スライスが正しく並び替えられるのです。