一篇帶給你Go 語言的數組與切片
數組
數組是一組類型相同的,長度固定的,按數字編號排列的數據序列。由于 go 語言中,數組的類型相同且長度固定,所以在聲明數組的時候,就會體現這兩個特點。
- var array [5]int // [0 0 0 0 0]
數組通過 [SIZE](方括號內為數組長度) 加上 TYPE(類型) 的形式聲明,上面的代碼就表示 array 變量為一個長度為 5,且五個數據的類型都為 int。
在之前介紹變量的時候,介紹過 int 類型的默認值為 0,所以 array 的值為 [0 0 0 0 0]。
數組初始化
數組在初始化階段,需要通過 {} 的方式,指定數組每個位置的具體值。
- var array [3]int = [3]int{1, 2, 3} // [1 2 3]
可以看到 {} 的前面也要帶上數組的長度與類型,由于 go 能夠進行類型推導,變量后聲明的類型顯得有點多余,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行賦值,也就是不必給數組的每個位置都安排上具體的值。
- var array = [5]int{1: 77, 3: 77} // [0 77 0 77 0]
上面的數組輸出的結果為:[0 77 0 77 0]。和其他語言一樣,數組的索引是從 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,就是其類型的默認值。
🎶 自動推導數組長度
前面的案例都是指定了數組的長度,其實我們可以通過 [...] 的方式,告訴 go 編譯器,數組長度尚未確定,在初始化之后才能確定其長度,然后 go 在編譯階段就會自動進行推導。
- 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 方法獲取數組的長度,上面代碼的運行結果如下:
如果我們在指定索引的位置賦值了,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,我們現在實現一個求數組平均數的函數:
- 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))
多維數組
多維數組的聲明,相對于一維數組,就是看前面有幾個 [SIZE]。
- var a1 [2][3]int // 二維數組
- var a1 [2][3][4]int // 三維數組
我們拿三維數組舉例,第一個 [] 內的數字表示最外層數組的長度,往后以此類推。[2][3][4]int 表示最外層數組長度為 2,第二層數組長度為 3,最內層數組長度為 4。其賦值方式也和一維數組一樣,只是多維數組需要將多個 {} 進行嵌套。
- 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)
打印結果:
多維數組的訪問和一維數組一樣,也是通過 [] + 數組索引,只是多維數組要訪問某個值需要多個 []。
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,數組是一組類型相同且長度固定的數據集合,而切片就是一種比較抽象的數組,其長度不固定,聲明方式與數組類似([] 中不顯示注明數組長度,也不使用 [...] 的方式進行長度的推導):
- var slice []int
切片初始化
切片的初始化與數組類似,只要省略掉 [] 內注明的數組長度即可:
- 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 的內置方法:make,來進行切片的初始化:
- var s1 = make([]int, 3)
- s2 := make([]int, 3) // 簡寫
make 方法的第二個參數表示切片的長度,雖然切片的長度可變,但是通過 make 方法創建切片時,需要指定一個長度。除了指定切片的長度,make 方法還支持傳入第三個參數,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,切片內有多少個元素,而容量可以理解為,當前切片在內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新的值。
- s1 := make([]int, 3, 5) // 聲明一個長度為 3,容量為 5 的切面
- s1 = append(s1, 1) // 在尾部追加一個值,長度會變成 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參數,我們在追加一個值之后,繼續調用 append 方法,往切片后再追加兩個值:
- 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))
此時的切片的長度已經變成了 6,超過了切片的容量,那這個時候切換的容量會不會也變成 6?
根據輸出的結果,此時切片的容量變成了 10,這意味著切片的容量的擴充是在之前的基礎上進行翻倍操作的。為了驗證這個結論,我們在切片后繼續追加 5 個值,讓切片的長度變成 11,超出當前的容量,看看容量會變成多少。
- 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,這也驗證了我們之前的結論,當切片長度超過了其容量,容量會在原來的基礎上翻倍。那如果切片容量達到了 2000,長度超過 2000,容量也會變成 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 的時候,容量并沒有翻倍。為了避免切片容量無休止的擴展,go 規定如果當前切片的長度大于 1024 ,在長度超過其容量時,只會增加 25% 的容量。
切片截取
切片之所以叫切片,是因為它可以通過切出數組中的某一塊來創建。語法規則也很簡單: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,形成一個切片。當然這個開頭結尾的數字也是可以省略的,如果我們如果我們省略開頭就表示截取開始的位置為 0,省略結尾就表示截取結束的位置一直到數組的最后一位。
- 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尾,我們就能將一個數組進行一次拷貝操作,然后形成一個切片。(PS. 截取操作形成的新數據是一個切片)
- arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
- slice := arr[:]
- fmt.Printf("slice = %v, slice type is %T", slice, slice)