go--數組、切片和map

時間 2019-12-10

標籤數組切片 map 简体版

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數組

數組是同一種數據類型元素的集合。在Go語言中，數組從聲明時就肯定，使用時能夠修改數組成員，可是數組大小不可變化。數組的聲明方式數組

// 定義一個長度爲3元素類型爲int的數組a
var a [3]int

數組的定義

var 數組變量名 [元素數量]元素類型

數組的長度必須是常量，而且長度是數組類型的一部分。一旦定義，長度不能變。 [5]int和[10]int是不一樣的類型。數據結構

數組能夠經過下標進行訪問，下標是從0開始，最後一個元素下標是：len-1，訪問越界（下標在合法範圍以外），則觸發訪問越界，會panic。app

數組的初始化

// 使用初始化列表
func main() {
    var testArray [3]int                        //數組會初始化爲int類型的零值
    var numArray = [3]int{1, 2}                 //使用指定的初始值完成初始化
    var cityArray = [3]string{"北京", "上海", "深圳"} //使用指定的初始值完成初始化
    fmt.Println(testArray)                      //[0 0 0]
    fmt.Println(numArray)                       //[1 2 0]
    fmt.Println(cityArray)                      //[北京 上海 深圳]
}

// 讓編譯器根據初始值的個數自行推斷數組的長度
func main() {
    var testArray [3]int
    var numArray = [...]int{1, 2}
    var cityArray = [...]string{"北京", "上海", "深圳"}
    fmt.Println(testArray)                          //[0 0 0]
    fmt.Println(numArray)                           //[1 2]
    fmt.Printf("type of numArray:%T\n", numArray)   //type of numArray:[2]int
    fmt.Println(cityArray)                          //[北京 上海 深圳]
    fmt.Printf("type of cityArray:%T\n", cityArray) //type of cityArray:[3]string
}

// 使用指定索引值的方式來初始化數組
func main() {
    a := [...]int{1: 1, 3: 5}
    fmt.Println(a)                  // [0 1 0 5]
    fmt.Printf("type of a:%T\n", a) //type of a:[4]int
}

數組的遍歷

遍歷數組有如下兩種方法：函數

// 方法1：for循環遍歷
for i := 0; i < len(a); i++ {
    fmt.Println(a[i])
}

// 方法2：for range遍歷
for index, value := range a {
    fmt.Println(index， value)
}

多維數組

多維數組（以二位數組爲例）的定義方法以下：oop

func main() {
    a := [3][2]string{
        {"北京", "上海"},
        {"廣州", "深圳"},
        {"成都", "重慶"},
    }
    fmt.Println(a) //[[北京 上海] [廣州 深圳] [成都 重慶]]
    fmt.Println(a[2][1]) //支持索引取值:重慶
}

注意：多維數組只有第一層可使用...來讓編譯器推導數組長度。指針

數組是值類型

數組是值類型，賦值和傳參會複製整個數組。所以改變副本的值，不會改變自己的值。code

切片

切片（Slice）是一個擁有相同類型元素的可變長度的序列。它是基於數組類型作的一層封裝。它很是靈活，支持自動擴容。blog

切片是一個引用類型，它的內部結構包含地址、長度和容量。排序

切片的定義

var 變量名稱[]元素類型

// 例如
var a []string              //聲明一個字符串切片
var b = []int{}             //聲明一個整型切片並初始化
var c = []bool{false, true} //聲明一個布爾切片並初始化

基於數組定義切片

因爲切片的底層就是一個數組，因此咱們能夠基於數組定義切片。索引

func main() {
    // 基於數組定義切片
    a := [5]int{55, 56, 57, 58, 59}
    b := a[1:4]                     //基於數組a建立切片，包括元素a[1],a[2],a[3]
    fmt.Println(b)                  //[56 57 58]
    fmt.Printf("type of b:%T\n", b) //type of b:[]int

    c := a[1:] //[56 57 58 59]
    d := a[:4] //[55 56 57]
    e := a[:]  //[55 56 57 58 59]
}

切片再切片

func main() {
    //切片再切片
    a := [...]string{"北京", "上海", "廣州", "深圳", "成都", "重慶"}
    fmt.Printf("a:%v type:%T len:%d  cap:%d\n", a, a, len(a), cap(a))
    b := a[1:3]
    fmt.Printf("b:%v type:%T len:%d  cap:%d\n", b, b, len(b), cap(b))
    c := b[1:5]
    fmt.Printf("c:%v type:%T len:%d  cap:%d\n", c, c, len(c), cap(c))

    a:[北京 上海 廣州 深圳 成都 重慶] type:[6]string len:6  cap:6
    b:[上海 廣州] type:[]string len:2  cap:5
    c:[廣州 深圳 成都 重慶] type:[]string len:4  cap:4
}

使用make()函數構造切片

咱們上面都是基於數組來建立的切片，若是須要動態的建立一個切片，咱們就須要使用內置的make()函數。

make([]元素類型, 切片中元素的數量, 切片的容量)

func main() {
    a := make([]int, 2, 10)
    fmt.Println(a)      //[0 0]
    fmt.Println(len(a)) //2
    fmt.Println(cap(a)) //10
}

上面代碼中a的內部存儲空間已經分配了10個，但實際上只用了2個。容量並不會影響當前元素的個數，因此len(a)返回2，cap(a)則返回該切片的容量。

切片的本質

切片的本質就是對底層數組的封裝，它包含了三個信息：底層數組的指針、切片的長度（len）和切片的容量（cap）。

舉個例子，如今有一個數組a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}，切片s1 := a[:5]，相應示意圖以下。

切片s2 := a[3:6]，相應示意圖以下：

切片不能直接比較

切片之間是不能比較的，咱們不能使用==操做符來判斷兩個切片是否含有所有相等元素。切片惟一合法的比較操做是和nil比較。一個nil值的切片並無底層數組，一個nil值的切片的長度和容量都是0。可是咱們不能說一個長度和容量都是0的切片必定是nil，例以下面的示例：

var s1 []int         //len(s1)=0;cap(s1)=0;s1==nil
s2 := []int{}        //len(s2)=0;cap(s2)=0;s2!=nil
s3 := make([]int, 0) //len(s3)=0;cap(s3)=0;s3!=nil

因此要判斷一個切片是不是空的，要是用len(s) == 0來判斷，不該該使用s == nil來判斷。

append()方法爲切片添加元素

Go語言的內建函數append()能夠爲切片動態添加元素。每一個切片會指向一個底層數組，這個數組能容納必定數量的元素。當底層數組不能容納新增的元素時，切片就會自動按照必定的策略進行「擴容」，此時該切片指向的底層數組就會更換。「擴容」操做每每發生在append()函數調用時。

append()函數將元素追加到切片的最後並返回該切片。
切片numSlice的容量按照1，2，4，8，16這樣的規則自動進行擴容，每次擴容後都是擴容前的2倍。

append()函數還支持一次性追加多個元素。

var citySlice []string
// 追加一個元素
citySlice = append(citySlice, "北京")
// 追加多個元素
citySlice = append(citySlice, "上海", "廣州", "深圳")
// 追加切片
a := []string{"成都", "重慶"}
citySlice = append(citySlice, a...)
fmt.Println(citySlice) //[北京 上海 廣州 深圳 成都 重慶]

切片的擴容策略

能夠經過查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源碼，其中擴容相關代碼以下：

newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
if cap > doublecap {
    newcap = cap
} else {
    if old.len < 1024 {
        newcap = doublecap
    } else {
        // Check 0 < newcap to detect overflow
        // and prevent an infinite loop.
        for 0 < newcap && newcap < cap {
            newcap += newcap / 4
        }
        // Set newcap to the requested cap when
        // the newcap calculation overflowed.
        if newcap <= 0 {
            newcap = cap
        }
    }
}

由上可知，切片的擴容策略爲：

首先判斷，若是新申請容量（cap）大於2倍的舊容量（old.cap），最終容量（newcap）就是新申請的容量（cap）。
不然判斷，若是舊切片的長度小於1024，則最終容量(newcap)就是舊容量(old.cap)的兩倍，即（newcap=doublecap），
不然判斷，若是舊切片長度大於等於1024，則最終容量（newcap）從舊容量（old.cap）開始循環增長原來的1/4，即（newcap=old.cap,for {newcap += newcap/4}）直到最終容量（newcap）大於等於新申請的容量(cap)，即（newcap >= cap）
若是最終容量（cap）計算值溢出，則最終容量（cap）就是新申請容量（cap）。

切片的深拷貝

因爲切片是引用類型，因此a和b其實都指向了同一塊內存地址。修改b的同時a的值也會發生變化。

Go語言內建的copy()函數能夠迅速地將一個切片的數據複製到另一個切片空間中，copy()函數的使用格式以下：
```go
copy(數據來源切片, 目標切片名[]元素類型)

從切片中刪除元素

Go語言中並無刪除切片元素的專用方法，咱們可使用切片自己的特性來刪除元素。

func main() {
    // 從切片中刪除元素
    a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37}
    // 要刪除索引爲2的元素
    a = append(a[:2], a[3:]...)
    fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37]
}

總結一下就是：要從切片a中刪除索引爲index的元素，操做方法是a = append(a[:index], a[index+1:]...)

map

Go語言中提供的映射關係容器爲map，其內部使用散列表（hash）實現。

map是一種無序的基於key-value的數據結構，Go語言中的map是引用類型，必須初始化才能使用。

map的定義

map[鍵類型]值類型

map類型的變量默認初始值爲nil，須要使用make()函數來分配內存。語法爲：

make(map[KeyType]ValueType, [cap])

其中cap表示map的容量，該參數雖然不是必須的，可是咱們應該在初始化map的時候就爲其指定一個合適的容量

判斷某個鍵是否存在

Go語言中有個判斷map中鍵是否存在的特殊寫法，格式以下:

value, ok := map[key]

func main() {
    scoreMap := make(map[string]int)
    scoreMap["張三"] = 90
    scoreMap["小明"] = 100
    // 若是key存在ok爲true,v爲對應的值；不存在ok爲false,v爲值類型的零值
    v, ok := scoreMap["張三"]
    if ok {
        fmt.Println(v)
    } else {
        fmt.Println("查無此人")
    }
}

使用delete()函數刪除鍵值對

使用delete()內建函數從map中刪除一組鍵值對，delete()函數的格式以下：

delete(map, key)

按照指定順序遍歷map

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano()) //初始化隨機數種子

    var scoreMap = make(map[string]int, 200)

    for i := 0; i < 100; i++ {
        key := fmt.Sprintf("stu%02d", i) //生成stu開頭的字符串
        value := rand.Intn(100)          //生成0~99的隨機整數
        scoreMap[key] = value
    }
    //取出map中的全部key存入切片keys
    var keys = make([]string, 0, 200)
    for key := range scoreMap {
        keys = append(keys, key)
    }
    //對切片進行排序
    sort.Strings(keys)
    //按照排序後的key遍歷map
    for _, key := range keys {
        fmt.Println(key, scoreMap[key])
    }
}

元素爲map類型的切片和值爲切片類型的map

func main() {
    var mapSlice = make([]map[string]string, 3)
    for index, value := range mapSlice {
        fmt.Printf("index:%d value:%v\n", index, value)
    }
    fmt.Println("after init")
    // 對切片中的map元素進行初始化
    mapSlice[0] = make(map[string]string, 10)
    mapSlice[0]["name"] = "小王子"
    mapSlice[0]["password"] = "123456"
    mapSlice[0]["address"] = "沙河"
    for index, value := range mapSlice {
        fmt.Printf("index:%d value:%v\n", index, value)
    }
}

func main() {
    var sliceMap = make(map[string][]string, 3)
    fmt.Println(sliceMap)
    fmt.Println("after init")
    key := "中國"
    value, ok := sliceMap[key]
    if !ok {
        value = make([]string, 0, 2)
    }
    value = append(value, "北京", "上海")
    sliceMap[key] = value
    fmt.Println(sliceMap)
}

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