golang學習筆記---map
Go裡的map用於存放key/value對,在其它地方常稱為hash、dictionary、關聯陣列,這幾種稱呼都是對同一種資料結構的不同稱呼,它們都用於將key經過hash函式處理,然後對映到value,實現一一對應的關係。
map的內部結構
一個簡單的map結構示意圖:
在向map中儲存元素的時候,會將每個key經過hash運算,根據運算得到的hash值選擇合適的hash bucket(hash桶),讓後將各個key/value存放到選定的hash bucket中。如果一來,整個map將根據bucket被細分成很多類別,每個key可能會交叉地存放到不同的bucket中。
所以,map中的元素是無序的,遍歷時的順序是隨機的,即使兩次以完全相同的順序存放完全相同的元素,也無法保證遍歷時的順序。
由於要對key進行hash計算選擇hash bucket,所以map的key必須具有唯一性,否則計算出的hash值相同,將人為出現hash衝撞。
在訪問、刪除元素時,也類似,都要計算key的hash值,然後找到對應的hash bucket,進而找到hash bucket中的key和value。
Go中的map是一個指標,它的底層是陣列,而且用到了兩個陣列,其中一個更底層的陣列用於打包儲存key和value。
建立、訪問map
可以通過make()建立map,它會先建立好底層資料結構,然後再建立map,並讓map指向底層資料結構。
my_map := make(map[string]int)
其中[string]
表示map的key的資料型別,int
表示key對應的值。
也可以直接通過大括號建立並初始化賦值:
// 空map
my_map := map[string]string{}
// 初始化賦值
my_map := map[string]string{"Red": "#da1337","Orange": '#e95a22"}
// 格式化賦值
my_map := map[string]int{
"Java":11,
"Perl":8,
"Python":13, // 注意結尾的逗號不能少
}
其中map的key可以是任意內建的資料型別(如int),或者其它可以通過"=="進行等值比較的資料型別,如interface和指標可以。slice、陣列、map、struct型別都不能作為key。
但value基本可以是任意型別,例如巢狀一個slice到map中:
my_map := map[string][]int{}
訪問map中的元素時,指定它的key即可,注意string型別的key必須加上引號:
my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, } // 訪問 println(my_map["Perl"]) // 賦值已有的key & value my_map["Perl"] = 12 println(my_map["Perl"]) // 賦值新的key & value my_map["Shell"] = 14 println(my_map["Shell"])
nil map和空map
空map是不做任何賦值的map:
// 空map my_map := map[string]string{}
nil map,它將不會做任何初始化,不會指向任何資料結構:
// nil map var my_map map[string]string
nil map和empty map的關係,就像nil slice和empty slice一樣,兩者都是空物件,未儲存任何資料,但前者不指向底層資料結構,後者指向底層資料結構,只不過指向的底層物件是空物件。使用println輸出看下即可知道:
package main func main() { var nil_map map[string]string println(nil_map) emp_map := map[string]string{} println(emp_map) }
輸出結果:
0x0
0xc04204de38
所以,map型別實際上就是一個指標。
map中元素的返回值
當訪問map中某個元素的時候,有兩種返回值的格式:
value := my_map["key"] value,exists := my_map["key"]
第一種很好理解,就是檢索map中key對應的value值。如果key不存在,則value返回值對應資料型別的0。例如int為數值0,布林為false,字串為空""。
第二種不僅返回key對應的值,還根據key是否存在返回一個布林值賦值給exists變數。所以,當key存在時,value為對應的值,exists為true;當key不存在,value為0(同樣是各資料型別所代表的0),exists為false。
看下例子:
package main // "fmt" func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, } value1 := my_map["Python"] value2, exists2 := my_map["Perl"] value3, exists3 := my_map["Shell"] println(value1) println(value2, exists2) println(value3, exists3) }
上面將輸出如下結果:
13
8 true
0 false
在Go中設定類似於這種多個返回值的情況很多,即便是自己編寫函式也會經常設定它的exists屬性。
len()和delete()
len()函式用於獲取map中元素的個數,即有多個少key。delete()用於刪除map中的某個key。
package main // "fmt" func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } println(len(my_map)) // 4 delete(my_map, "Perl") println(len(my_map)) // 3 }
測試map中元素是否存在
兩種方式可以測試map中是否存在某個key:
- 根據map元素的第二個返回值來判斷
- 根據返回的value是否為0(不同資料型別的0不同)來判斷
方式一:直接訪問map中的該元素,將其賦值給兩個變數,第二個變數就是元素是否存在的修飾變數。
package main // "fmt" func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, } value, exists := my_map["Perl"] if exists { println("The key exists in map") println(value) } }
可以將上面兩個步驟合併起來,看著更高大上一些:
if value,exists := my_map["Perl"];exists { println("key exists in map") }
package main import ( "fmt" ) func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 0, "Python": 13, } _, exist := my_map["Perl"] if exist { fmt.Println("exists in map") } }
方式二:根據map元素返回的value判斷。因為該map中的value部分是int型別,所以它的0是數值的0。
my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, } value := my_map["Shell"] if value == 0 { println{"not exists in map"} }
如果map的value資料型別是string,則判斷是否為空:
if value == "" { println("not exists in map") }
由於map中的value有可能本身是存在的,但它的值為0,這時就會出現誤判斷。例如下面的"Shell",它已經存在,但它對應的值為0。
my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, "Shell":0, }
所以,應當使用第一種方式進行判斷元素是否存在。
迭代遍歷map
因為map是key/value型別的資料結構,key就是map的index,所以range關鍵字對map操作時,將返回key和value。
package main //"fmt" func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } for key, value := range my_map { println("key:", key, " value:", value) } }
如果range迭代map時,只給一個返回值,則表示迭代map的key:
package main //"fmt" func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } for key := range my_map { println("key:", key) } for _, value := range my_map { println("value:", value) } }
獲取map中所有的key
Go中沒有提供直接獲取map所有key的函式。所以,只能自己寫,方式很簡單,range遍歷map,將遍歷到的key放進一個slice中儲存起來。
package main import "fmt" func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } // 儲存map中key的slice // slice型別要和map的key型別一致 keys := make([]string, 0, len(my_map)) // 將map中的key遍歷到keys中 for map_key, _ := range my_map { keys = append(keys, map_key) } fmt.Println(keys) }
注意上面宣告的slice中要限制長度為0,否則宣告為長度4、容量4的slice,而這4個元素都是空值,而且後面append()會直接對slice進行一次擴容,導致append()後的slice長度為map長度的2倍,前一半為空,後一般才是map中的key。
傳遞map給函式
map是一種指標,所以將map傳遞給函式,僅僅只是複製這個指標,所以函式內部對map的操作會直接修改外部的map。
例如,addone()用於給map的key對應的值加1。
package main func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } println(my_map["Perl"]) // 8 addone(my_map,"Perl") println(my_map["Perl"]) // 9 } func addone(m map[string]int,key string) { m[key] += 1 }
使用函式作為map的值
map的值可以是任意物件,包括函式、指標、stuct等等。如果將函式作為key對映的值,則可以用於實現一種分支結構。
map_func := map[KEY_TYPE]func() RETURN_TYPE {......} map_func := make(map[KEY_TYPE]func() RETURN_TYPE)
例如:
package main import "fmt" func main() { mf := map[int]func() int{ 1: func() int { return 10 }, 2: func() int { return 20 }, 5: func() int { return 50 }, } fmt.Println(mf) // 輸出函式的指標 a := mf[1]() // 呼叫某個分支的函式 println(a) }
package main import "fmt" func main() { mf := make(map[int]func() string) mf[1] = func() string { return "10" } mf[2] = func() string { return "20" } mf[3] = func() string { return "30" } mf[4] = func() string { return "40" } fmt.Println(mf[2]()) }