一篇帶給你Go 語言的數(shù)組與切片
數(shù)組
數(shù)組是一組類型相同的,長度固定的,按數(shù)字編號(hào)排列的數(shù)據(jù)序列。由于 go 語言中,數(shù)組的類型相同且長度固定,所以在聲明數(shù)組的時(shí)候,就會(huì)體現(xiàn)這兩個(gè)特點(diǎn)。
- var array [5]int // [0 0 0 0 0]
數(shù)組通過 [SIZE](方括號(hào)內(nèi)為數(shù)組長度) 加上 TYPE(類型) 的形式聲明,上面的代碼就表示 array 變量為一個(gè)長度為 5,且五個(gè)數(shù)據(jù)的類型都為 int。
在之前介紹變量的時(shí)候,介紹過 int 類型的默認(rèn)值為 0,所以 array 的值為 [0 0 0 0 0]。
數(shù)組初始化
數(shù)組在初始化階段,需要通過 {} 的方式,指定數(shù)組每個(gè)位置的具體值。
- var array [3]int = [3]int{1, 2, 3} // [1 2 3]
可以看到 {} 的前面也要帶上數(shù)組的長度與類型,由于 go 能夠進(jìn)行類型推導(dǎo),變量后聲明的類型顯得有點(diǎn)多余,是可以省略的。
- var array = [3]int{1, 2, 3} // [1 2 3]
🎶 指定索引賦值
初始化的過程中,我們還可以指定索引進(jìn)行賦值,也就是不必給數(shù)組的每個(gè)位置都安排上具體的值。
- var array = [5]int{1: 77, 3: 77} // [0 77 0 77 0]
上面的數(shù)組輸出的結(jié)果為:[0 77 0 77 0]。和其他語言一樣,數(shù)組的索引是從 0 開始的,我們給索引為 1 和 3 位置都指定了值為 77 ,其他位置由于沒有指定具體值,就是其類型的默認(rèn)值。
🎶 自動(dòng)推導(dǎo)數(shù)組長度
前面的案例都是指定了數(shù)組的長度,其實(shí)我們可以通過 [...] 的方式,告訴 go 編譯器,數(shù)組長度尚未確定,在初始化之后才能確定其長度,然后 go 在編譯階段就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行推導(dǎo)。
- var array = [...]int{1, 2, 3, 4, 5} // [1 2 3 4 5]
- fmt.Println("array length is", len(array))
我們可以通過 len 方法獲取數(shù)組的長度,上面代碼的運(yùn)行結(jié)果如下:
如果我們?cè)谥付ㄋ饕奈恢觅x值了,最終長度取決于最末尾的索引,下面的代碼中,指定了索引 5 的值為 77,則數(shù)組的長度為 6。
- var array = [...]int{1: 77, 5: 77} // [0 77 0 0 0 77]
- fmt.Println("array length is", len(array))
賦值與訪問
與其他語言一樣,數(shù)組的賦值和訪問都是通過 [Index] 操作的。
- var array = [...]int{1, 2, 3}
- array[0] = 100 // 索引 0 的位置重新賦值為 100
- fmt.Println("array is", array)
取值也是同樣的操作,我們現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)一個(gè)求數(shù)組平均數(shù)的函數(shù):
- func getAverage(array [5]int) float32 {
- var sum int
- var avg float32
- for i := 0; i < 5; i++ {
- sum += array[i]
- }
- avg = float32(sum) / 5
- return avg
- }
- var array = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
- fmt.Println("average is", getAverage(array))
多維數(shù)組
多維數(shù)組的聲明,相對(duì)于一維數(shù)組,就是看前面有幾個(gè) [SIZE]。
- var a1 [2][3]int // 二維數(shù)組
- var a1 [2][3][4]int // 三維數(shù)組
我們拿三維數(shù)組舉例,第一個(gè) [] 內(nèi)的數(shù)字表示最外層數(shù)組的長度,往后以此類推。[2][3][4]int 表示最外層數(shù)組長度為 2,第二層數(shù)組長度為 3,最內(nèi)層數(shù)組長度為 4。其賦值方式也和一維數(shù)組一樣,只是多維數(shù)組需要將多個(gè) {} 進(jìn)行嵌套。
- var a1 = [2][3][4]int{
- {
- {1, 2, 3, 4},
- {1, 2, 3, 4},
- {1, 2, 3, 4},
- },
- {
- {1, 2, 3, 4},
- {1, 2, 3, 4},
- {1, 2, 3, 4},
- },
- }
- fmt.Println(a1)
打印結(jié)果:
多維數(shù)組的訪問和一維數(shù)組一樣,也是通過 [] + 數(shù)組索引,只是多維數(shù)組要訪問某個(gè)值需要多個(gè) []。
如果我們要拿到下圖的 2,訪問方式為:array[0][1][1]
- fmt.Println("array[0][1][1] = ", array[0][1][1])
切片
前面介紹過,數(shù)組是一組類型相同且長度固定的數(shù)據(jù)集合,而切片就是一種比較抽象的數(shù)組,其長度不固定,聲明方式與數(shù)組類似([] 中不顯示注明數(shù)組長度,也不使用 [...] 的方式進(jìn)行長度的推導(dǎo)):
- var slice []int
切片初始化
切片的初始化與數(shù)組類似,只要省略掉 [] 內(nèi)注明的數(shù)組長度即可:
- var s1 = []int{1, 2, 3}
- s2 := []int{1, 2, 3} // 簡寫
除了這種字面量的聲明方式,還可以通過 go 的內(nèi)置方法:make,來進(jìn)行切片的初始化:
- var s1 = make([]int, 3)
- s2 := make([]int, 3) // 簡寫
make 方法的第二個(gè)參數(shù)表示切片的長度,雖然切片的長度可變,但是通過 make 方法創(chuàng)建切片時(shí),需要指定一個(gè)長度。除了指定切片的長度,make 方法還支持傳入第三個(gè)參數(shù),用來指定切片的『容量』,如果沒有指定切片的容量,那初始狀態(tài)切片的容量與長度一致。
- func make([]T, len, cap)
長度與容量
長度指的是,切片內(nèi)有多少個(gè)元素,而容量可以理解為,當(dāng)前切片在內(nèi)存中開辟了多大的空間。前面介紹過,可以通過 len 方法獲取到數(shù)組的長度,獲取切片的長度也可以使用該方法。要獲取切片的容量,可以使用 cap 方法。
- s1 := make([]int, 5)
- fmt.Printf("The length of s1 is %d\n", len(s1))
- fmt.Printf("The capacity of s1 is %d\n", cap(s1))
可以看到初始狀態(tài)下,切片的長度與容量一致。如果要修改切片的長度,可以通過 append方法,在切片尾部追加一個(gè)新的值。
- s1 := make([]int, 3, 5) // 聲明一個(gè)長度為 3,容量為 5 的切面
- s1 = append(s1, 1) // 在尾部追加一個(gè)值,長度會(huì)變成 4
- fmt.Printf("The length of s1 is %d\n", len(s1))
- fmt.Printf("The capacity of s1 is %d\n", cap(s1))
append 方法是可以接受多個(gè)參數(shù),我們?cè)谧芳右粋€(gè)值之后,繼續(xù)調(diào)用 append 方法,往切片后再追加兩個(gè)值:
- s1 := make([]int, 3, 5)
- s1 = append(s1, 1)
- s1 = append(s1, 2, 3)
- fmt.Println(s1) // [0 0 0 1 2 3]
- fmt.Printf("The length of s1 is %d\n", len(s1))
- fmt.Printf("The capacity of s1 is %d\n", cap(s1))
此時(shí)的切片的長度已經(jīng)變成了 6,超過了切片的容量,那這個(gè)時(shí)候切換的容量會(huì)不會(huì)也變成 6?
根據(jù)輸出的結(jié)果,此時(shí)切片的容量變成了 10,這意味著切片的容量的擴(kuò)充是在之前的基礎(chǔ)上進(jìn)行翻倍操作的。為了驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論,我們?cè)谇衅罄^續(xù)追加 5 個(gè)值,讓切片的長度變成 11,超出當(dāng)前的容量,看看容量會(huì)變成多少。
- s1 := make([]int, 3, 5)
- s1 = append(s1, 1)
- s1 = append(s1, 2, 3)
- s1 = append(s1, 4, 5, 6, 7, 8)
- fmt.Printf("The length of s1 is %d\n", len(s1))
- fmt.Printf("The capacity of s1 is %d\n", cap(s1))
可以看到切片的容量變成了 20,這也驗(yàn)證了我們之前的結(jié)論,當(dāng)切片長度超過了其容量,容量會(huì)在原來的基礎(chǔ)上翻倍。那如果切片容量達(dá)到了 2000,長度超過 2000,容量也會(huì)變成 4000 嗎?
- s1 := make([]int, 1024)
- s1 = append(s1, 1)
- fmt.Printf("\nThe length of s1 is %d\n", len(s1))
- fmt.Printf("The capacity of s1 is %d\n", cap(s1))
可以看到,我們新定義的切片長度為 1024,在長度變成 1025 的時(shí)候,容量并沒有翻倍。為了避免切片容量無休止的擴(kuò)展,go 規(guī)定如果當(dāng)前切片的長度大于 1024 ,在長度超過其容量時(shí),只會(huì)增加 25% 的容量。
切片截取
切片之所以叫切片,是因?yàn)樗梢酝ㄟ^切出數(shù)組中的某一塊來創(chuàng)建。語法規(guī)則也很簡單:Array[start:end]。
- arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
- slice := arr[1:3]
- fmt.Println(slice) // [2 3]
arr[1:3] 表示將數(shù)組的從索引為 1 的位置一直到索引為 3 的位置(不包括 3)截取出來,形成一個(gè)切片。當(dāng)然這個(gè)開頭結(jié)尾的數(shù)字也是可以省略的,如果我們?nèi)绻覀兪÷蚤_頭就表示截取開始的位置為 0,省略結(jié)尾就表示截取結(jié)束的位置一直到數(shù)組的最后一位。
- arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
- slice := arr[1:]
- fmt.Println(slice) // [2 3 4 5]
通過省略截取的開頭和結(jié)尾,我們就能將一個(gè)數(shù)組進(jìn)行一次拷貝操作,然后形成一個(gè)切片。(PS. 截取操作形成的新數(shù)據(jù)是一個(gè)切片)
- arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
- slice := arr[:]
- fmt.Printf("slice = %v, slice type is %T", slice, slice)