Go语言学习：stack包与逆波兰计算器实现

"stack包-张中庆_apache源代码全景分析_第1卷(第1至100页)" 本文主要关注Go语言中的`stack`包，它在编程中通常用于实现数据结构栈（Stack），这是一个具有后进先出（LIFO）特性的数据结构。在描述中提到的Q15和Q16两个问题，涉及到创建`stack`包的实现和使用该包来构建一个逆波兰计算器。 首先，让我们详细了解一下`stack`包的创建。在Go语言中，创建一个新的包是通过定义一个或多个公共类型、函数和变量来实现的。对于`stack`包，我们需要创建一个`Stack`类型，它通常包含一个存储元素的数组或者切片，并提供`Push`和`Pop`方法。`Push`方法用于向栈顶添加元素，而`Pop`方法则移除并返回栈顶的元素。为了导出这些类型和方法，我们需要在它们的声明前加上大写字母，例如`Stack`、`Push`和`Pop`。 ```go package stack type Stack struct { items []interface{} } func New() *Stack { return &Stack{items: make([]interface{}, 0)} } func (s *Stack) Push(item interface{}) { s.items = append(s.items, item) } func (s *Stack) Pop() (item interface{}, ok bool) { if len(s.items) == 0 { return nil, false } item := s.items[len(s.items)-1] s.items = s.items[:len(s.items)-1] return item, true } ``` 接下来是Q16，关于使用`stack`包创建逆波兰计算器。逆波兰表达式（Reverse Polish Notation, RPN）是一种无括号的数学表示法，计算过程通过栈来完成。我们首先读取输入的RPN表达式，然后逐个将数字压入栈，遇到运算符时，弹出栈顶的两个数值进行运算，结果再压回栈中。最后，栈中剩下的唯一元素就是表达式的解。 ```go func EvaluateRPN(tokens []string) (result float64, err error) { stack := stack.New() for _, token := range tokens { if val, err := strconv.ParseFloat(token, 64); err == nil { stack.Push(val) } else { op1, _ := stack.Pop().(float64) op2, _ := stack.Pop().(float64) switch token { case "+": result = op2 + op1 case "-": result = op2 - op1 case "*": result = op2 * op1 case "/": result = op2 / op1 default: return 0, fmt.Errorf("invalid operator: %s", token) } stack.Push(result) } } if stack.Len() != 1 { return 0, errors.New("invalid expression") } return stack.Pop().(float64), nil } ``` 此外，为`stack`包编写单元测试是确保其正确性的重要步骤。可以使用Go的标准库`testing`来编写测试用例，测试`Push`和`Pop`的功能，以及栈的边界条件，如空栈、满栈等。 ```go import ( "testing" "fmt" ) func TestStack(t *testing.T) { s := stack.New() s.Push(1) s.Push(2) if v, ok := s.Pop(); !ok || v.(int) != 2 { t.Errorf("Pop failed, expected 2, got %v, %t", v, ok) } if v, ok := s.Pop(); !ok || v.(int) != 1 { t.Errorf("Pop failed, expected 1, got %v, %t", v, ok) } if _, ok := s.Pop(); ok { t.Error("Pop from empty stack should fail") } } ``` 通过以上代码，我们可以实现一个功能完备且经过测试的`stack`包，以及使用该包构建的逆波兰表达式计算器。这些知识涵盖了Go语言的包创建、数据结构实现、错误处理、单元测试等多个方面，是Go语言学习中非常实用的基础内容。