Go的研习笔记-day7(以Java的视角学习Go)

Map

map 是一种特殊的数据结构:一种元素对(pair)的无序集合,pair 的一个元素是 key,对应的另一个元素是 value,所以这个结构也称为关联数组或字典。这是一种快速寻找值的理想结构:给定 key,对应的 value 可以迅速定位。
map 这种数据结构在其他编程语言中也称为字典(Python)、hash 和 HashTable 等。

  • 声明、初始化和 make
    概念
    map 是引用类型,可以使用如下声明:
    var map1 map[keytype]valuetype
    var map1 map[string]int
    ([keytype] 和 valuetype 之间允许有空格,但是 gofmt 移除了空格)
    在声明的时候不需要知道 map 的长度,map 是可以动态增长的。
    未初始化的 map 的值是 nil。
    key 可以是任意可以用 == 或者 != 操作符比较的类型,比如 string、int、float。所以数组、切片和结构体不能作为 key (译者注:含有数组切片的结构体不能作为 key,只包含内建类型的 struct 是可以作为 key 的),但是指针和接口类型可以。如果要用结构体作为 key 可以提供 Key() 和 Hash() 方法,这样可以通过结构体的域计算出唯一的数字或者字符串的 key.
    value 可以是任意类型的;通过使用空接口类型,我们可以存储任意值,但是使用这种类型作为值时需要先做一次类型断言。
    map 传递给函数的代价很小:在 32 位机器上占 4 个字节,64 位机器上占 8 个字节,无论实际上存储了多少数据。通过 key 在 map 中寻找值是很快的,比线性查找快得多,但是仍然比从数组和切片的索引中直接读取要慢 100 倍;所以如果你很在乎性能的话还是建议用切片来解决问题。
    map 也可以用函数作为自己的值,这样就可以用来做分支结构:key 用来选择要执行的函数。
    常用的 len(map1) 方法可以获得 map 中的 pair 数目,这个数目是可以伸缩的,因为 map-pairs 在运行时可以动态添加和删除。
    map 是 引用类型 的: 内存用 make 方法来分配。
    map 的初始化:var map1 = make(map[keytype]valuetype)。
    或者简写为:map1 := make(map[keytype]valuetype)。
    不要使用 new,永远用 make 来构造 map

注意 如果你错误的使用 new() 分配了一个引用对象,你会获得一个空引用的指针,相当于声明了一个未初始化的变量并且取了它的地址

  • map 容量
    和数组不同,map 可以根据新增的 key-value 对动态的伸缩,因此它不存在固定长度或者最大限制。但是你也可以选择标明 map 的初始容量 capacity,就像这样:make(map[keytype]valuetype, cap)。例如:
    map2 := make(map[string]float32, 100)
    map初始化容器:
    noteFrequency := map[string]float32 {
    “C0”: 16.35, “D0”: 18.35, “E0”: 20.60, “F0”: 21.83,
    “G0”: 24.50, “A0”: 27.50, “B0”: 30.87, “A4”: 440}
  • 用切片作为 map 的值
    既然一个 key 只能对应一个 value,而 value 又是一个原始类型,那么如果一个 key 要对应多个值怎么办?例如,当我们要处理unix机器上的所有进程,以父进程(pid 为整形)作为 key,所有的子进程(以所有子进程的 pid 组成的切片)作为 value。通过将 value 定义为 []int 类型或者其他类型的切片,就可以优雅的解决这个问题。
    这里有一些定义这种 map 的例子:
    mp1 := make(map[int][]int)
    mp2 := make(map[int]*[]int)

测试键值对是否存在及删除元素
我们已经见过可以使用 val1 = map1[key1] 的方法获取 key1 对应的值 val1。如果 map 中不存在 key1,val1 就是一个值类型的空值。
这就会给我们带来困惑了:现在我们没法区分到底是 key1 不存在还是它对应的 value 就是空值。
为了解决这个问题,我们可以这么用:val1, isPresent = map1[key1]
比如和 if 混合使用:
if _, ok := map1[key1]; ok {
// …
}

for-range 的配套用法
可以使用 for 循环构造 map:
for key, value := range map1 {

}
第一个返回值 key 是 map 中的 key 值,第二个返回值则是该 key 对应的 value 值;这两个都是仅 for 循环内部可见的局部变量。其中第一个返回值key值是一个可选元素。如果你只关心值,可以这么使用:
for _, value := range map1 {

}
如果只想获取 key,你可以这么使用:
for key := range map1 {
fmt.Printf(“key is: %d\n”, key)
}
注意 map 不是按照 key 的顺序排列的,也不是按照 value 的序排列的。

map 类型的切片
假设我们想获取一个 map 类型的切片,我们必须使用两次 make() 函数,第一次分配切片,第二次分配 切片中每个 map 元素

package main
import "fmt"

func main() {
	// Version A:
	items := make([]map[int]int, 5)
	for i:= range items {
		items[i] = make(map[int]int, 1)
		items[i][1] = 2
	}
	fmt.Printf("Version A: Value of items: %v\n", items)

	// Version B: NOT GOOD!
	items2 := make([]map[int]int, 5)
	for _, item := range items2 {
		item = make(map[int]int, 1) // item is only a copy of the slice element.
		item[1] = 2 // This 'item' will be lost on the next iteration.
	}
	fmt.Printf("Version B: Value of items: %v\n", items2)
}
输出结果:

Version A: Value of items: [map[1:2] map[1:2] map[1:2] map[1:2] map[1:2]]
Version B: Value of items: [map[] map[] map[] map[] map[]]
需要注意的是,应当像 A 版本那样通过索引使用切片的 map 元素。在 B 版本中获得的项只是 map 值的一个拷贝而已,所以真正的 map 元素没有得到初始化。

map 的排序
map 默认是无序的,不管是按照 key 还是按照 value 默认都不排序。
如果你想为 map 排序,需要将 key(或者 value)拷贝到一个切片,再对切片排序(使用 sort 包),然后可以使用切片的 for-range 方法打印出所有的 key 和 value

package main
import (
	"fmt"
	"sort"
)

var (
	barVal = map[string]int{"alpha": 34, "bravo": 56, "charlie": 23,
							"delta": 87, "echo": 56, "foxtrot": 12,
							"golf": 34, "hotel": 16, "indio": 87,
							"juliet": 65, "kili": 43, "lima": 98}
)

func main() {
	fmt.Println("unsorted:")
	for k, v := range barVal {
		fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, v)
	}
	keys := make([]string, len(barVal))
	i := 0
	for k, _ := range barVal {
		keys[i] = k
		i++
	}
	sort.Strings(keys)
	fmt.Println()
	fmt.Println("sorted:")
	for _, k := range keys {
		fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, barVal[k])
	}
}
如果你想要一个排序的列表你最好使用结构体切片,这样会更有效:

type name struct {
	key string
	value int
}

将 map 的键值对调

  • key-value一一对应
package main
import (
	"fmt"
)

var (
	barVal = map[string]int{"alpha": 34, "bravo": 56, "charlie": 23,
							"delta": 87, "echo": 56, "foxtrot": 12,
							"golf": 34, "hotel": 16, "indio": 87,
							"juliet": 65, "kili": 43, "lima": 98}
)

func main() {
	invMap := make(map[int]string, len(barVal))
	for k, v := range barVal {
		invMap[v] = k
	}
	fmt.Println("inverted:")
	for k, v := range invMap {
		fmt.Printf("Key: %v, Value: %v / ", k, v)
	}
}
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