go--数组、切片和map

时间 2019-12-10

标签数组切片 map 繁體版

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数组

数组是同一种数据类型元素的集合。在Go语言中，数组从声明时就肯定，使用时能够修改数组成员，可是数组大小不可变化。数组的声明方式数组

// 定义一个长度为3元素类型为int的数组a
var a [3]int

数组的定义

var 数组变量名 [元素数量]元素类型

数组的长度必须是常量，而且长度是数组类型的一部分。一旦定义，长度不能变。 [5]int和[10]int是不一样的类型。数据结构

数组能够经过下标进行访问，下标是从0开始，最后一个元素下标是：len-1，访问越界（下标在合法范围以外），则触发访问越界，会panic。app

数组的初始化

// 使用初始化列表
func main() {
    var testArray [3]int                        //数组会初始化为int类型的零值
    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]
}

// 让编译器根据初始值的个数自行推断数组的长度
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来初始化数组
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
}

数组的遍历

遍历数组有如下两种方法：函数

// 方法1：for循环遍历
for i := 0; i < len(a); i++ {
    fmt.Println(a[i])
}

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

多维数组

多维数组（以二位数组为例）的定义方法以下：oop

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

注意：多维数组只有第一层可使用...来让编译器推导数组长度。指针

数组是值类型

数组是值类型，赋值和传参会复制整个数组。所以改变副本的值，不会改变自己的值。code

切片

切片（Slice）是一个拥有相同类型元素的可变长度的序列。它是基于数组类型作的一层封装。它很是灵活，支持自动扩容。blog

切片是一个引用类型，它的内部结构包含地址、长度和容量。排序

切片的定义

var 变量名称[]元素类型

// 例如
var a []string              //声明一个字符串切片
var b = []int{}             //声明一个整型切片并初始化
var c = []bool{false, true} //声明一个布尔切片并初始化

基于数组定义切片

因为切片的底层就是一个数组，因此咱们能够基于数组定义切片。索引

func main() {
    // 基于数组定义切片
    a := [5]int{55, 56, 57, 58, 59}
    b := a[1:4]                     //基于数组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", "广州", "深圳", "成都", "重庆"}
    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 广州 深圳 成都 重庆] type:[6]string len:6  cap:6
    b:[上海 广州] type:[]string len:2  cap:5
    c:[广州 深圳 成都 重庆] type:[]string len:4  cap:4
}

使用make()函数构造切片

咱们上面都是基于数组来建立的切片，若是须要动态的建立一个切片，咱们就须要使用内置的make()函数。

make([]元素类型, 切片中元素的数量, 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
}

上面代码中a的内部存储空间已经分配了10个，但实际上只用了2个。容量并不会影响当前元素的个数，因此len(a)返回2，cap(a)则返回该切片的容量。

切片的本质

切片的本质就是对底层数组的封装，它包含了三个信息：底层数组的指针、切片的长度（len）和切片的容量（cap）。

举个例子，如今有一个数组a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}，切片s1 := a[:5]，相应示意图以下。

切片s2 := a[3:6]，相应示意图以下：

切片不能直接比较

切片之间是不能比较的，咱们不能使用==操做符来判断两个切片是否含有所有相等元素。切片惟一合法的比较操做是和nil比较。一个nil值的切片并无底层数组，一个nil值的切片的长度和容量都是0。可是咱们不能说一个长度和容量都是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

因此要判断一个切片是不是空的，要是用len(s) == 0来判断，不该该使用s == nil来判断。

append()方法为切片添加元素

Go语言的内建函数append()能够为切片动态添加元素。每一个切片会指向一个底层数组，这个数组能容纳必定数量的元素。当底层数组不能容纳新增的元素时，切片就会自动按照必定的策略进行“扩容”，此时该切片指向的底层数组就会更换。“扩容”操做每每发生在append()函数调用时。

append()函数将元素追加到切片的最后并返回该切片。
切片numSlice的容量按照1，2，4，8，16这样的规则自动进行扩容，每次扩容后都是扩容前的2倍。

append()函数还支持一次性追加多个元素。

var citySlice []string
// 追加一个元素
citySlice = append(citySlice, "北京")
// 追加多个元素
citySlice = append(citySlice, "上海", "广州", "深圳")
// 追加切片
a := []string{"成都", "重庆"}
citySlice = append(citySlice, a...)
fmt.Println(citySlice) //[北京 上海 广州 深圳 成都 重庆]

切片的扩容策略

能够经过查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源码，其中扩容相关代码以下：

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，切片的扩容策略为：

首先判断，若是新申请容量（cap）大于2倍的旧容量（old.cap），最终容量（newcap）就是新申请的容量（cap）。
不然判断，若是旧切片的长度小于1024，则最终容量(newcap)就是旧容量(old.cap)的两倍，即（newcap=doublecap），
不然判断，若是旧切片长度大于等于1024，则最终容量（newcap）从旧容量（old.cap）开始循环增长原来的1/4，即（newcap=old.cap,for {newcap += newcap/4}）直到最终容量（newcap）大于等于新申请的容量(cap)，即（newcap >= cap）
若是最终容量（cap）计算值溢出，则最终容量（cap）就是新申请容量（cap）。

切片的深拷贝

因为切片是引用类型，因此a和b其实都指向了同一块内存地址。修改b的同时a的值也会发生变化。

Go语言内建的copy()函数能够迅速地将一个切片的数据复制到另一个切片空间中，copy()函数的使用格式以下：
```go
copy(数据来源切片, 目标切片名[]元素类型)

从切片中删除元素

Go语言中并无删除切片元素的专用方法，咱们可使用切片自己的特性来删除元素。

func main() {
    // 从切片中删除元素
    a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37}
    // 要删除索引为2的元素
    a = append(a[:2], a[3:]...)
    fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37]
}

总结一下就是：要从切片a中删除索引为index的元素，操做方法是a = append(a[:index], a[index+1:]...)

map

Go语言中提供的映射关系容器为map，其内部使用散列表（hash）实现。

map是一种无序的基于key-value的数据结构，Go语言中的map是引用类型，必须初始化才能使用。

map的定义

map[键类型]值类型

map类型的变量默认初始值为nil，须要使用make()函数来分配内存。语法为：

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

其中cap表示map的容量，该参数虽然不是必须的，可是咱们应该在初始化map的时候就为其指定一个合适的容量

判断某个键是否存在

Go语言中有个判断map中键是否存在的特殊写法，格式以下:

value, ok := map[key]

func main() {
    scoreMap := make(map[string]int)
    scoreMap["张三"] = 90
    scoreMap["小明"] = 100
    // 若是key存在ok为true,v为对应的值；不存在ok为false,v为值类型的零值
    v, ok := scoreMap["张三"]
    if ok {
        fmt.Println(v)
    } else {
        fmt.Println("查无此人")
    }
}

使用delete()函数删除键值对

使用delete()内建函数从map中删除一组键值对，delete()函数的格式以下：

delete(map, key)

按照指定顺序遍历map

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano()) //初始化随机数种子

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

    for i := 0; i < 100; i++ {
        key := fmt.Sprintf("stu%02d", i) //生成stu开头的字符串
        value := rand.Intn(100)          //生成0~99的随机整数
        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)
    }
    //对切片进行排序
    sort.Strings(keys)
    //按照排序后的key遍历map
    for _, key := range keys {
        fmt.Println(key, scoreMap[key])
    }
}

元素为map类型的切片和值为切片类型的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")
    // 对切片中的map元素进行初始化
    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 := "中国"
    value, ok := sliceMap[key]
    if !ok {
        value = make([]string, 0, 2)
    }
    value = append(value, "北京", "上海")
    sliceMap[key] = value
    fmt.Println(sliceMap)
}