5.切片

1.切片

1.1數組與切片的區別

數組定義 var a [3]int
切片定義 var b []int
數組是固定長度的，並且長度也屬於類型的一部分，所以數組有很多侷限性。
切片聲明時，不需要指定長度，可使用append擴容。

1.2切片

切片是一個擁有相同類型元素的可變長度的序列。
它是基於數組類型做的封裝。它非常靈活，支持自動擴容。
切片是一個引用類型，它的內部包含地址、長度、和容量。
切片一般用於快速的操作一塊數據集合。

1.3切片的定義

聲明切片類型的基本語法如下：
var name []T
其中，
name:表示變量名
T:表示切片中的元素類型

func main() {
    // 聲明切片類型
    var a []string              //聲明一個字符串切片
    var b = []int{}             //聲明一個整型切片並初始化
    var c = []bool{false, true} //聲明一個布爾切片並初始化
    var d = []bool{false, true} //聲明一個布爾切片並初始化
    fmt.Println(a)              //[]
    fmt.Println(b)              //[]
    fmt.Println(c)              //[false true]
    fmt.Println(a == nil)       //true
    fmt.Println(b == nil)       //false
    fmt.Println(c == nil)       //false
    // fmt.Println(c == d)   //切片是引用類型，不支持直接比較，只能和nil比較
}

1.4切片的長度和容量

切片擁有自己的長度和容量，我們可以通過len()求長度，使用cap()求容量。

1.5基於數組定義切片

由於切片的底層就是一個數組，所以我們可以基於數組定義切片。
package main

import "fmt"

func main() {
    //基於數組定義切片
    a:=[5]int{1,2,3,4,5}
    b := a[1:4]      //基於數組a創建切片，包括元素a[1],a[2],a[3]
    fmt.Println(b)   //[2 3 4]
    fmt.Println(a)   //[1 2 3 4 5]
    fmt.Printf("type of b:%T\n",b) //type of b:[]int
    b = append(b,10)
    fmt.Println(a) //[1 2 3 4 10]
    fmt.Println(b) //[2 3 4 10]
    c := a[1:]
    d :=a[:4]
    e := a[:]

    fmt.Println(c)//[2 3 4 10]
    fmt.Println(d)//[1 2 3 4]
    fmt.Println(e) //[1 2 3 4 10]

}

1.6切片再切片

func main() {
    //切片再切片
    a := [...]string{"北京", "上海", "廣州", "深圳", "成都", "重慶"}
    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))
}

結果：
a:[北京 上海 廣州 深圳 成都 重慶] type:[6]string len:6  cap:6
b:[上海 廣州] type:[]string len:2  cap:5
c:[廣州 深圳 成都 重慶] type:[]string len:4  cap:4

注意：
對切片再切片時，索引不能超過原數組的長度，否則會出現索引越界的錯誤。

1.7使用make()函數構造切片

上買呢是基於數組創建的切片，如果需要動態的創建切片，需要使用內置的make()函數。
make([]T,size,cap)
其中：
T：切片的元素類型
size：切片中元素的數量
cap：切片的容量

package main

import "fmt"

func main() {
    a:=make([]int,2,10)
    fmt.Println(a)//[0 0]
    fmt.Println(len(a))//2
    fmt.Println(cap(a))//10
}
上面代碼中，a的內部存儲控件已經分配了10個，但實際只用了2個。
容量並不會影響當前元素的個數，所以len(a)爲2，cap(a)是10。

1.8切片的本質

切片的本質就是對底層數組的封裝，它包含了三個信息：底層數組的指針、切片的長度（len）和切片容量（cap）。

1.9切片不能直接比較

切片之間是不能比較的，我們不能使用==操作符來判斷兩個切片是否含有全部相等元素。
切片唯一合法的比較操作是和nil比較。
一個nil值的切片並沒有底層數組，一個nil值的切片的長度和容量都是0。但是我們不能說一個長度和容量都是0的切片一定是nil。

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
所以要判斷一個切片是否是空，要用len(s)==0來判斷，不應該使用s==nil來判斷。

1.10切片的賦值拷貝

下面代碼演示了拷貝前後，兩個變量共享底層數組，對一個切片的修改會影響另一個切片的內容。

func main() {
    s1 := make([]int, 3) //[0 0 0]
    s2 := s1             //將s1直接賦值給s2，s1和s2共用一個底層數組
    s2[0] = 100
    fmt.Println(s1) //[100 0 0]
    fmt.Println(s2) //[100 0 0]
}

1.11切片遍歷

package main

import "fmt"

func main() {
    var a = []int{1, 2, 3, 4, 5}
    for i := 0; i < len(a); i++ {
        fmt.Println(i, a[i])
    }
    for index,value := range a{
        fmt.Println(index,value)
    }
}

結果：
0 1
1 2
2 3
3 4
4 5
0 1
1 2
2 3
3 4
4 5

1.12append()方法爲切片添加元素

Go語言的內建函數append()可以爲切片動態添加元素。
每個切片會指向一個底層數組，這個數組能容納一定數量的元素。
當底層數組不能容納新增的元素時，切片會自動按照一定的策略進行“擴容”，此時該切片指向的底層數組會更換。
“擴容”操作往往發生在append()函數調用時。

package main

import "fmt"

func main() {
    //append()添加元素和切片擴容
    var numSlice []int
    for i:=0;i<10;i++{
        numSlice = append(numSlice,i)
        fmt.Printf("%v  len:%d  cap:%d  ptr:%p\n",numSlice,len(numSlice),cap(numSlice),numSlice)
    }
}

結果：
[0]  len:1  cap:1  ptr:0xc000088000
[0 1]  len:2  cap:2  ptr:0xc000088040
[0 1 2]  len:3  cap:4  ptr:0xc000096000
[0 1 2 3]  len:4  cap:4  ptr:0xc000096000
[0 1 2 3 4]  len:5  cap:8  ptr:0xc00009c000
[0 1 2 3 4 5]  len:6  cap:8  ptr:0xc00009c000
[0 1 2 3 4 5 6]  len:7  cap:8  ptr:0xc00009c000
[0 1 2 3 4 5 6 7]  len:8  cap:8  ptr:0xc00009c000
[0 1 2 3 4 5 6 7 8]  len:9  cap:16  ptr:0xc00009e000
[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]  len:10  cap:16  ptr:0xc00009e000

從上面的結果可以看出：
1.append()函數將元素追加到切片的最後並返回該切片。
2.切片numSlice的容量按照1,2,4,8,16這樣的規則自動進行擴容，每次擴容後都是擴容前的兩倍。
3.append()函數還支持一次性追加多個元素。

package main

import "fmt"

func main() {
    var citySlice []string
    //追加一個元素
    citySlice = append(citySlice,"北京")
    //追加多個元素
    citySlice = append(citySlice,"上海","廣州")
    //追加切片
    a := []string{"瀋陽","長春"}
    citySlice = append(citySlice,a...)
    fmt.Println(citySlice)
}

結果：
[北京 上海 廣州 瀋陽 長春]

1.13使用copy()函數複製切片

func main() {
    a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    b := a
    fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5]
    fmt.Println(b) //[1 2 3 4 5]
    b[0] = 1000
    fmt.Println(a) //[1000 2 3 4 5]
    fmt.Println(b) //[1000 2 3 4 5]
}
由於切片是引用類型，所以a和b都指向了同一塊內存地址。修改b的同時a的值也會發生變化。

Go語言內建的copy()函數可以迅速的將一個切片的數據複製到另外一個切片空間中，copy()函數的使用格式如下：
copy(destSlice, srcSlice []T)
其中：
srcSlice:數據來源切片
destSlice:目標切片

func main() {
    // copy()複製切片
    a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    c := make([]int, 5, 5)
    copy(c, a)     //使用copy()函數將切片a中的元素複製到切片c
    fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5]
    fmt.Println(c) //[1 2 3 4 5]
    c[0] = 1000
    fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5]
    fmt.Println(c) //[1000 2 3 4 5]
}

1.14從切片中刪除元素

Go語言中並沒有刪除切片元素的專用方法，我們可以使用切片本身的特性來刪除元素。 代碼如下：
func main() {
    // 從切片中刪除元素
    a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37}
    // 要刪除索引爲2的元素
    a = append(a[:2], a[3:]...)
    fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37]
}
總結一下就是：要從切片a中刪除索引爲index的元素，操作方法是a = append(a[:index], a[index+1:]...)

2.練習

1.寫出瞎 main代碼的輸出結果
package main

import "fmt"

func main() {
    var a = make([]string, 5, 10)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        a = append(a, fmt.Sprintf("%v", i))
    }
    fmt.Printf("%#v",a)
}

結果：
[]string{"", "", "", "", "", "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9"}

2.請使用內置的sort包對數組var a = [...]int{3, 7, 8, 9, 1}進行排序。
package main

import (
    "fmt"
    "sort"
)

func main() {
    var a =[]int{2,4,1,5,7,3}
    sort.Ints(a)
    fmt.Println(a)
}

結果：
[1 2 3 4 5 7]