GO语言系列- 高级数据类型之数组、切片、map

分类: IT文章 • 2022-05-30 21:06:15

一、数组和切片

数组

• 1. 数组：是同一种数据类型的固定长度的序列。
• 2. 数组定义：var a [len]int，比如：var a[5]int，一旦定义，长度不能变
• 3. 长度是数组类型的一部分，因此，var a[5] int和var a[10]int是不同的类型
• 4. 数组可以通过下标进行访问，下标是从0开始，最后一个元素下标是：len-1

for i := 0; i < len(a); i++ {
}
for index, v := range a {
}

• 5. 访问越界，如果下标在数组合法范围之外，则触发访问越界，会panic
• 6. 数组是值类型，因此改变副本的值，不会改变本身的值

package main

import "fmt"

func test1() {
    var a [10]int
    a[0] = 10
    a[9] = 100
    fmt.Println(a)

    for i := 0; i < len(a); i++ {
        fmt.Println(a[i])
    }
    for index, val := range a {
        fmt.Printf("a[%d]=%d
", index, val)
    }
}

func test2() {
    var a [10]int
    b := a
    b[0] = 100
    fmt.Println(a)
}

func test3(arr *[5]int) {
    (*arr)[0] = 1000
}

func main() {
    test1()
    test2()
    var a [5]int
    test3(&a)
    fmt.Println(a)
}

/*
[10 0 0 0 0 0 0 0 0 100]
10
0
0
0
0
0
0
0
0
100
a[0]=10
a[1]=0
a[2]=0
a[3]=0
a[4]=0
a[5]=0
a[6]=0
a[7]=0
a[8]=0
a[9]=100
[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
[1000 0 0 0 0]
*/

数组示例一

数组初始化

a. var age0 [5]int = [5]int{1,2,3}
b. var age1 = [5]int{1,2,3,4,5}
c. var age2 = […]int{1,2,3,4,5,6}
d. var str = [5]string{3:”hello world”, 4:”tom”}

多维数组

a. var age [5][3]int
b. var f [2][3]int = [...][3]int{{1, 2, 3}, {7, 8, 9}}　　

多维数组遍历

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {

	var f [2][3]int = [...][3]int{{1, 2, 3}, {7, 8, 9}}

	for k1, v1 := range f {
		for k2, v2 := range v1 {
			fmt.Printf("(%d,%d)=%d ", k1, k2, v2)
		}
		fmt.Println()
	}
}　

数组示例

package main

import (
    "fmt"
)

func fab(n int) {
    var a []int
    a = make([]int, n)

    a[0] = 1
    a[1] = 1

    for i := 2; i < n; i++ {
        a[i] = a[i-1] + a[i-2]
    }

    for _, v := range a {
        fmt.Println(v)
    }
}

func testArray() {
    var a [5]int = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    var a1 = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    var a2 = [...]int{38, 283, 48, 38, 348, 387, 484}
    var a3 = [...]int{1: 100, 3: 200}
    var a4 = [...]string{1: "hello", 3: "world"}

    fmt.Println(a)
    fmt.Println(a1)
    fmt.Println(a2)
    fmt.Println(a3)
    fmt.Println(a4)
    /*
        [1 2 3 4 5]
        [1 2 3 4 5]
        [38 283 48 38 348 387 484]
        [0 100 0 200]
        [ hello  world]
    */
}

func testArray2() {
    var a [2][5]int = [...][5]int{{1, 2, 3, 4, 5}, {6, 7, 8, 9, 10}}

    for row, v := range a {
        for col, v1 := range v {
            fmt.Printf("(%d,%d)=%d ", row, col, v1)
        }
        fmt.Println()
    }
}

func main() {
    fab(10)
    testArray()
    testArray2()
}

数组示例二

切片

1. 切片相关概念

• 1. 切片：切片是数组的一个引用，因此切片是引用类型
• 2. 切片的长度可以改变，因此，切片是一个可变的数组
• 3. 切片遍历方式和数组一样，可以用len()求长度
• 4. cap可以求出slice最大的容量，0 <= len(slice) <= (array)，其中array是slice引用的数组
• 5. 切片的定义：var 变量名 []类型，比如 var str []string var arr []int

2. 切片的相关语法

• 1. 切片初始化：var slice []int = arr[start:end] 包含start到end之间的元素，但不包含end
• 2. Var slice []int = arr[0:end]可以简写为 var slice []int=arr[:end]
• 3. Var slice []int = arr[start:len(arr)] 可以简写为 var slice[]int = arr[start:]
• 4. Var slice []int = arr[0, len(arr)] 可以简写为 var slice[]int = arr[:]
• 5. 如果要切片最后一个元素去掉，可以这么写： Slice = slice[:len(slice)-1]

3. 切片的内存布局

4. 通过make来创建切片

var slice []type = make([]type, len)
slice := make([]type, len)
slice := make([]type, len, cap)

5. 用append内置函数操作切片

slice = append(slice, 10)
var a = []int{1,2,3}
var b = []int{4,5,6}
a = append(a, b…)

6. For range 遍历切片

for index, val := range slice {
}

7. 切片resize

var a = []int {1,3,4,5}
b := a[1:2]
b = b[0:3]

8. 切片拷贝

s1 := []int{1,2,3,4,5}

s2 := make([]int, 10)

copy(s2, s1)

s3 := []int{1,2,3}

s3 = append(s3, s2…)

s3 = append(s3, 4,5,6)

9. string与slice

　　string底层就是一个byte的数组，因此，也可以进行切片操作

str := “hello world”
s1 := str[0:5]
fmt.Println(s1)
s2 := str[5:]
fmt.Println(s2)

10. string的底层布局

11. 如何改变string中的字符值？

string本身是不可变的，因此要改变string中字符，需要如下操作：

str := “hello world”
s := []byte(str)
s[0] = ‘o’
str = string(s)

12. 排序和查找操作

排序操作主要都在 sort包中，导入就可以使用了

sort.Ints对整数进行排序， sort.Strings对字符串进行排序, sort.Float64s对
浮点数进行排序.
sort.SearchInts(a []int, b int) 从数组a中查找b，前提是a必须有序
sort.SearchFloats(a []float64, b float64) 从数组a中查找b，前提是a必须有序
sort.SearchStrings(a []string, b string) 从数组a中查找b，前提是a必须有序

13. 切片的扩容机制

可以通过查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源码，其中扩容相关代码如下：

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
		}
	}
}

从上面的代码可以看出以下内容：

• 首先判断，如果新申请容量（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）。
• 否则判断，如果旧切片的长度小于1024，则最终容量(newcap)就是旧容量(old.cap)的两倍，即（newcap=doublecap），
• 否则判断，如果旧切片长度大于等于1024，则最终容量（newcap）从旧容量（old.cap）开始循环增加原来的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）
• 如果最终容量（cap）计算值溢出，则最终容量（cap）就是新申请容量（cap）。

需要注意的是，切片扩容还会根据切片中元素的类型不同而做不同的处理，比如int和string类型的处理方式就不一样。

示例

package main

import "fmt"

type slice struct {
    ptr *[100]int
    len int
    cap int
}

func make1(s slice, cap int) slice {
    s.ptr = new([100]int)
    s.cap = cap
    s.len = 0
    return s
}

func testSlice() {
    var slice []int
    var arr [5]int = [...]int{1, 2, 3, 4, 5}

    slice = arr[:]
    fmt.Println(slice)
    fmt.Println(arr[2:4]) // [3,4]
    fmt.Println(arr[2:])  // [3,4,5]
    fmt.Println(arr[0:1]) // [1]
    fmt.Println(arr[:len(arr)-1])
}

func modify(s slice) {
    s.ptr[1] = 1000
}

func testSlice2() {
    var s1 slice
    s1 = make1(s1, 10)

    s1.ptr[0] = 100
    modify(s1)

    fmt.Println(s1.ptr)
}

func modify1(a []int) {
    a[1] = 1000
}

func testSlice3() {
    var b []int = []int{1, 2, 3, 4}
    modify1(b)
    fmt.Println(b)
}

func testSlcie4() {
    var a = [10]int{1, 2, 3, 4}

    b := a[1:5]
    fmt.Printf("%p
", b)     // 0xc000014238
    fmt.Printf("%p
", &a[1]) // 0xc000014238
}

func main() {
    // testSlice()
    testSlice2()
    testSlice3()
    testSlcie4()
}