Go学习笔记(6)
数组与切片
为什么需要数组
看一个问题
一个养鸡场有 6 只鸡,它们的体重分别是 3kg,5kg,1kg,3.4kg,2kg,50kg 。请问这六只鸡的总体重是多少?平均体重是多少? 请你编一个程序。=》数组
使用传统的方法来解决
对上面代码的说明
- 使用传统的方法不利于数据的管理和维护.
- 传统的方法不够灵活,因此我们引出需要学习的新的数据类型=>数组.
数组介绍
数组可以存放多个同一类型数据。数组也是一种数据类型,在 Go 中,数组是值类型。
数组的快速入门
我们使用数组的方法来解决养鸡场的问题.
对上面代码的总结
- 使用数组来解决问题,程序的可维护性增加.
- 而且方法代码更加清晰,也容易扩展。
数组定义和内存布局
数组的定义
var 数组名 [数组大小]数据类型
var a [5]int
赋初值 a[0] = 1 a[1] = 30 ....
数组在内存布局(重要)
对上图的总结:
- 数组的地址可以通过数组名来获取 &intArr
- 数组的第一个元素的地址,就是数组的首地址
- 数组的各个元素的地址间隔是依据数组的类型决定,比如 int64 -> 8 int32->4...
数组的使用
访问数组元素
数组名[下标] 比如:你要使用 a 数组的第三个元素 a[2]
快速入门案例
从终端循环输入 5 个成绩,保存到 float64 数组,并输出.
四种初始化数组的方式
数组的遍历
方式 1-常规遍历:
前面已经讲过了,不再赘述。
方式 2-for-range 结构遍历
这是 Go 语言一种独有的结构,可以用来遍历访问数组的元素。
for--range 的基本语法
for-range 的案例
数组使用的注意事项和细节
- 数组是多个相同类型数据的组合,一个数组一旦声明/定义了,其长度是固定的, 不能动态变化
- var arr []int 这时 arr 就是一个 slice 切片,切片后面专门讲解,不急哈.
- 数组中的元素可以是任何数据类型,包括值类型和引用类型,但是不能混用。
- 数组创建后,如果没有赋值,有默认值(零值)
数值类型数组:默认值为 0
字符串数组: 默认值为 ""
bool 数组: 默认值为 false
- 使用数组的步骤 1. 声明数组并开辟空间 2 给数组各个元素赋值(默认零值) 3 使用数组
- 数组的下标是从 0 开始的
- 数组下标必须在指定范围内使用,否则报 panic:数组越界,比如var arr [5]int 则有效下标为 0-4
- Go 的数组属值类型, 在默认情况下是值传递, 因此会进行值拷贝。数组间不会相互影响
- 如想在其它函数中,去修改原来的数组,可以使用引用传递(指针方式)
- 长度是数组类型的一部分,在传递函数参数时 需要考虑数组的长度,看下面案例
数组的应用案例
- 创建一个 byte 类型的 26 个元素的数组,分别 放置'A'-'Z‘。使用 for 循环访问所有元素并打印出来。提示:字符数据运算 'A'+1 -> 'B'
- 请求出一个数组的最大值,并得到对应的下标。
- 请求出一个数组的和和平均值。for-range
- 要求:随机生成五个数,并将其反转打印 , 复杂应用.
为什么需要切片
先看一个需求:我们需要一个数组用于保存学生的成绩,但是学生的个数是不确定的,请问怎么办?解决方案:-》使用切片。
切片的基本介绍
-
切片的英文是 slice
-
切片是数组的一个引用,因此切片是引用类型,在进行传递时,遵守引用传递的机制。
-
切片的使用和数组类似,遍历切片、访问切片的元素和求切片长度 len(slice)都一样。
-
切片的长度是可以变化的,因此切片是一个可以动态变化数组。
-
切片定义的基本语法:
var 切片名 []类型
比如:var a [] int
快速入门
演示一个切片的基本使用:
运行结果是:
切片在内存中形式(重要)
基本的介绍:
为了让大家更加深入的理解切片,我们画图分析一下切片在内存中是如何布局的,这个是一个非常重要的知识点:(以前面的案例来分析)
画出前面的切片内存布局
对上面的分析图总结
- slice 的确是一个引用类型
- slice 从底层来说,其实就是一个数据结构(struct 结构体)
type slice struct {
ptr *[2]int
len int
cap int
}
切片的使用
方式 1
第一种方式:定义一个切片,然后让切片去引用一个已经创建好的数组,比如前面的案例就是这样的。
方式 2
第二种方式:通过 make 来创建切片.
基本语法:var 切片名 []type = make([]type, len, [cap])
参数说明: type: 就是数据类型 len : 大小 cap :指定切片容量,可选, 如果你分配了 cap,则要求 cap>=len.
案例演示:
对上面代码的小结:
- 通过 make 方式创建切片可以指定切片的大小和容量
- 如果没有给切片的各个元素赋值,那么就会使用默认值[int , float=> 0 string =>”” bool =>false]
- 通过 make 方式创建的切片对应的数组是由 make 底层维护,对外不可见,即只能通过 slice 去访问各个元素.
方式 3
第 3 种方式:定义一个切片,直接就指定具体数组,使用原理类似 make 的方式
案例演示:
方式 1 和方式 2 的区别(面试)
切片的遍历
切片的遍历和数组一样,也有两种方式
for 循环常规方式遍历
for-range 结构遍历切片
切片的使用的注意事项和细节讨论
-
切片初始化时 var slice = arr[startIndex:endIndex]
说明:从 arr 数组下标为 startIndex,取到 下标为 endIndex 的元素(不含 arr[endIndex])。
-
切片初始化时,仍然不能越界。范围在 [0-len(arr)] 之间,但是可以动态增长.
var slice = arr[0:end] 可以简写 var slice = arr[:end]
var slice = arr[start:len(arr)] 可以简写: var slice = arr[start:]
var slice = arr[0:len(arr)] 可以简写: var slice = arr[:]
-
cap 是一个内置函数,用于统计切片的容量,即最大可以存放多少个元素。
-
切片定义完后,还不能使用,因为本身是一个空的,需要让其引用到一个数组,或者 make 一个空间供切片来使用
-
切片可以继续切片[案例演示]
- 用 append 内置函数,可以对切片进行动态追加
对上面代码的小结
切片 append 操作的底层原理分析:
- 切片 append 操作的本质就是对数组扩容,如果没有超出cap,就在原来的底层数组进行扩容
- 如果超出了cap,go 底层会创建一下新的数组 newArr(安装扩容后大小)
- 将 slice 原来包含的元素拷贝到新的数组 newArr
- slice 重新引用到 newArr
- 注意 newArr 是在底层来维护的,程序员不可见
-
切片的拷贝操作
切片使用 copy 内置函数完成拷贝,举例说明
对上面代码的说明:
(1) copy(para1, para2) 参数的数据类型是切片
(2) 按照上面的代码来看, slice4 和 slice5 的数据空间是独立,相互不影响,也就是说 slice4[0]= 999,slice5[0] 仍然是 1
- 关于拷贝的注意事项
说明: 上面的代码没有问题,可以运行, 最后输出的是 [1]
- 切片是引用类型,所以在传递时,遵守引用传递机制。看两段代码,并分析底层原理
string 和 slice
- string 底层是一个 byte 数组,因此 string 也可以进行切片处理 案例演示:
- string 和切片在内存的形式,以 "abcd" 画出内存示意图
- string 是不可变的,也就说不能通过 str[0] = 'z' 方式来修改字符串
- 如果需要修改字符串,可以先将 string -> []byte / 或者 []rune -> 修改 -> 重写转成 string
切片的课堂练习题
说明:编写一个函数 fbn(n int) ,要求完成
-
可以接收一个 n int
-
能够将斐波那契的数列放到切片中
-
提示, 斐波那契的数列形式:
arr[0] = 1; arr[1] = 1; arr[2]=2; arr[3] = 3; arr[4]=5; arr[5]=8
代码+思路:
评论