go语言中的切片:动态数组的应用
切片和数组的类型有什么不一样,我们可以打印一下,就可以知道两者的区别了,数组是容量的,所以中括号中有容量,切片的动态数组,是没有容量,这是数组和切片最大的区别
test8_4 := [20] int {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} test8_5 := [] int {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} fmt.Println(reflect.TypeOf(test8_4),reflect.TypeOf(test8_5)) //[20]int []int
1、定义一个切片和切片的常见操作
package main import "fmt" //切片 //数组的长度在定义后就不能在变了,go语言提供了一个数组切片slice来弥补数组的不足,他的长度是可以更改的 func main() { //申明一个空的切片 var s1 []int s2 := []int{} //使用make创建一个切片,当前的长度为0 var s3 []int = make([]int,0) s4 := make([]int,0,0) fmt.Println(s1) fmt.Println(s2) fmt.Println(s3) fmt.Println(s4) //[] //[] //[] //[] arr := [...]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} fmt.Println("arr[2:6]=",arr[2:6]) //arr[2:6]= [2 3 4 5] fmt.Println("arr[:6]=",arr[:6]) //arr[:6]= [0 1 2 3 4 5] fmt.Println("arr[2:]=",arr[2:]) //arr[2:]= [2 3 4 5 6 7 8 9] fmt.Println("arr[:]=",arr[:]) //arr[:]= [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] //内建函数,append,给切片的尾部增加元素 var s5 []int //追加一个元素 s5 = append(s5,1) fmt.Println(s5) //[1] //追加2个元素 s5 = append(s5,2,3) fmt.Println(s5) //[1 2 3] //创建一个指定大小的切片 s6 := make([]int,5) s6 = append(s6,6) fmt.Println(s6) //[0 0 0 0 0 6] //创建一个有值的切片 s7 := []int{1,2,3,4} s7 = append(s7,5) fmt.Println(s7) //[1 2 3 4 5] s7 = append(s7,6,7) fmt.Println(s7) //[1 2 3 4 5 6 7] }
2、切片操作是引用,修改切片后的数组也会导致原来的切片数据变化,这里和python是不同的
package main import "fmt" func main() { arr1 := [...]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s1 := arr1[2:] fmt.Println(s1) //[2 3 4 5 6 7 8 9] s1[0] = 100 fmt.Println(s1) //[100 3 4 5 6 7 8 9] fmt.Println(arr1) //[0 1 100 3 4 5 6 7 8 9] }
3、查看切片的长度和容量,切片出来的数据的容量是从开始的下标开始,到切片的原始数据的结尾做为结束
package main import "fmt" func main() { arr1 := [...]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s1 := arr1[2:] fmt.Println(s1) //[2 3 4 5 6 7 8 9] s1[0] = 100 fmt.Println(s1) //[100 3 4 5 6 7 8 9] fmt.Println(arr1) //[0 1 100 3 4 5 6 7 8 9] //go语言的切片可以向后扩展,但是不能向前扩展 arr2 := [...]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s9 := arr2[2:6] fmt.Println(s9) //[2 3 4 5] s := s9[3:5] fmt.Println(s) //[5 6] fmt.Printf("s9=%v,长度为%d,容量为%d\n",s9,len(s9),cap(s9)) //s9=[2 3 4 5],长度为4,容量为8 }
4、切片的append操作
package main import "fmt" func main() { arr23_1 := [...]int{0,1,2,3,4,5,6,7} s1 := arr23_1[2:6] fmt.Println(s1) //[2 3 4 5] s2 := s1[3:5] fmt.Println(s2) //[5 6] s3 := append(s2,100) fmt.Println(s3) //[5 6 100] fmt.Println(arr23_1) //[0 1 2 3 4 5 6 100] //这里会把原数组的7覆盖掉 s4 := append(s3,11) fmt.Println(s4) //[5 6 100 11] //由于这里已经到原数组的最大容量,所以这里添加11,原数组就不会变了。此时go会重新开辟一块内存空间,会重复新的数组,重新开辟的内存空间是多大呢,go //语言规定是原数组的二倍 fmt.Println(arr23_1) //[0 1 2 3 4 5 6 100] }
5、切片的copy操作
package main import "fmt" //map,go语言中的map相当于python中的dict字典 func main() { arr24_1 := [...]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s1 := arr24_1[8:] s2 := arr24_1[:5] fmt.Println(s1) //[8 9] fmt.Println(s2) //[0 1 2 3 4] //把s1拷贝到s2里,从s2的初始位置开始覆盖,同样也会修改原数据 copy(s2,s1) fmt.Println(s2) //[8 9 2 3 4] fmt.Println(arr24_1) //[8 9 2 3 4 5 6 7 8 9] }
这个copy操作在补充一点东西,看下下面的事例代码
a := test8_3[0:3] b := test8_3[3:] //fmt.Println(a) //fmt.Println(b) fmt.Println(test8_3) //[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] copy(b,a) fmt.Println(a) //[0 1 2] fmt.Println(b) //[0 1 2 6 7 8 9] fmt.Println(test8_3) //[0 1 2 0 1 2 6 7 8 9]
看了下面的图,在结合代码,大家应该应该可以看懂什么意思了把
由于分片的长度是可变的,比如我们初始化话一个长度和容量都为10的切片,这个时候,我们在为这个切换append一个元素,那么长度和容量变为多少了呢?实际测试发现,长度变为11,容量是按照倍数扩展的,append一个元素,那么这个切片的容量变为20
package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { var test8_1 [] int fmt.Println(test8_1,reflect.TypeOf(test8_1),len(test8_1),cap(test8_1)) //[] []int 0 0 test8_2 := [] int {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} fmt.Println(test8_2,len(test8_2),cap(test8_2)) //[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 10 10 test8_2 = append(test8_2,10) fmt.Println(test8_2,len(test8_2),cap(test8_2)) //[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10] 11 20 }
切片操作,这里稍微有点不好理解,大家看下我的代码
test8_3 := [] int {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} a := test8_3[2:] b := test8_3[:6] c := test8_3[2:6] fmt.Println(a,len(a),cap(a),reflect.TypeOf(a)) //[2 3 4 5 6 7 8 9] 8 8 []int fmt.Println(b,len(b),cap(b),reflect.TypeOf(b)) //[0 1 2 3 4 5] 6 10 []int fmt.Println(c,len(c),cap(c),reflect.TypeOf(c)) //[2 3 4 5] 4 8 []int
结合上面的代码和下面的图,就可以理解a的容量为什么是8,b的容量为什么是10,c的容量为什么是8了
Go 语言切片(Slice)
Go 语言切片是对数组的抽象。
Go 数组的长度不可改变,在特定场景中这样的集合就不太适用,Go中提供了一种灵活,功能强悍的内置类型切片("动态数组"),与数组相比切片的长度是不固定的,可以追加元素,在追加时可能使切片的容量增大。
定义切片
你可以声明一个未指定大小的数组来定义切片:
var identifier []type
切片不需要说明长度。
或使用make()函数来创建切片:
var slice1 []type = make([]type, len) 也可以简写为 slice1 := make([]type, len)
也可以指定容量,其中capacity为可选参数。
make([]T, length, capacity)
这里 len 是数组的长度并且也是切片的初始长度。
切片初始化
s :=[] int {1,2,3 }
直接初始化切片,[]表示是切片类型,{1,2,3}初始化值依次是1,2,3.其cap=len=3
s := arr[:]
初始化切片s,是数组arr的引用
s := arr[startIndex:endIndex]
将arr中从下标startIndex到endIndex-1 下的元素创建为一个新的切片
s := arr[startIndex:]
缺省endIndex时将表示一直到arr的最后一个元素
s := arr[:endIndex]
缺省startIndex时将表示从arr的第一个元素开始
s1 := s[startIndex:endIndex]
通过切片s初始化切片s1
s :=make([]int,len,cap)
通过内置函数make()初始化切片s,[]int 标识为其元素类型为int的切片
len() 和 cap() 函数
切片是可索引的,并且可以由 len() 方法获取长度。
切片提供了计算容量的方法 cap() 可以测量切片最长可以达到多少。
以下为具体实例:
package main import "fmt" func main() { var numbers = make([]int,3,5) printSlice(numbers) } func printSlice(x []int){ fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x) }
以上实例运行输出结果为:
len=3 cap=5 slice=[0 0 0]
空(nil)切片
一个切片在未初始化之前默认为 nil,长度为 0,实例如下:
package main import "fmt" func main() { var numbers []int printSlice(numbers) if(numbers == nil){ fmt.Printf("切片是空的") } } func printSlice(x []int){ fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x) }
以上实例运行输出结果为:
len=0 cap=0 slice=[] 切片是空的
切片截取
可以通过设置下限及上限来设置截取切片 [lower-bound:upper-bound],实例如下:
package main import "fmt" func main() { /* 创建切片 */ numbers := []int{0,1,2,3,4,5,6,7,8} printSlice(numbers) /* 打印原始切片 */ fmt.Println("numbers ==", numbers) /* 打印子切片从索引1(包含) 到索引4(不包含)*/ fmt.Println("numbers[1:4] ==", numbers[1:4]) /* 默认下限为 0*/ fmt.Println("numbers[:3] ==", numbers[:3]) /* 默认上限为 len(s)*/ fmt.Println("numbers[4:] ==", numbers[4:]) numbers1 := make([]int,0,5) printSlice(numbers1) /* 打印子切片从索引 0(包含) 到索引 2(不包含) */ number2 := numbers[:2] printSlice(number2) /* 打印子切片从索引 2(包含) 到索引 5(不包含) */ number3 := numbers[2:5] printSlice(number3) } func printSlice(x []int){ fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x) }
执行以上代码输出结果为:
len=9 cap=9 slice=[0 1 2 3 4 5 6 7 8] numbers == [0 1 2 3 4 5 6 7 8] numbers[1:4] == [1 2 3] numbers[:3] == [0 1 2] numbers[4:] == [4 5 6 7 8] len=0 cap=5 slice=[] len=2 cap=9 slice=[0 1] len=3 cap=7 slice=[2 3 4]
append() 和 copy() 函数
如果想增加切片的容量,我们必须创建一个新的更大的切片并把原分片的内容都拷贝过来。
下面的代码描述了从拷贝切片的 copy 方法和向切片追加新元素的 append 方法。
package main import "fmt" func main() { var numbers []int printSlice(numbers) /* 允许追加空切片 */ numbers = append(numbers, 0) printSlice(numbers) /* 向切片添加一个元素 */ numbers = append(numbers, 1) printSlice(numbers) /* 同时添加多个元素 */ numbers = append(numbers, 2,3,4) printSlice(numbers) /* 创建切片 numbers1 是之前切片的两倍容量*/ numbers1 := make([]int, len(numbers), (cap(numbers))*2) /* 拷贝 numbers 的内容到 numbers1 */ copy(numbers1,numbers) printSlice(numbers1) } func printSlice(x []int){ fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x) }
以上代码执行输出结果为:
len=0 cap=0 slice=[] len=1 cap=1 slice=[0] len=2 cap=2 slice=[0 1] len=5 cap=6 slice=[0 1 2 3 4] len=5 cap=12 slice=[0 1 2 3 4]
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print dir; print bytes; print xA; print xB; main Printf函数通过F#的反射机制和.NET的ToString方法来解析“%A”模式,适用于任何类型的值,也可以通过F#中的print_any和print_to_string函数来完成类似的功能。值和函数(Values and Functions) 在F#中函数也是值,F#处理它们的语法也是类似的。 let n = 10let add a b = a + blet addFour = add 4let result = addFour n printfn "result = %i" result 可以看到定义值n和函数add的语法很类似,只不过add还有两个参数。对于add来说a + b的值自动作为其返回值,也就是说在F#中我们不需要显式地为函数定义返回值。对于函数addFour来说,它定义在add的基础上,它只向add传递了一个参数,这样对于不同的参数addFour将返回不同的值。考虑数学中的函数概念,F(x, y) = x + y,G(y) = F(4, y),实际上G(y) = 4 + y,G也是一个函数,它接收一个参数,这个地方是不是很类似?这种只向函数传递部分参数的特性称为函数的柯里化(curried function)。 当然对某些函数来说,传递部分参数是无意义的,此时需要强制提供所有参数,可是将参数括起来,将它们转换为元组(tuple)。下面的例子将不能编译通过: let sub(a, b) = a - blet subFour = sub 4 必须为sub提供两个参数,如sub(4, 5),这样就很像C#中的方法调用了。 对于这两种方式来说,前者具有更高的灵活性,一般可优先考虑。 如果函数的计算过程中需要定义一些中间值,我们应当将这些行进行缩进: let halfWay a b = let dif = b - a let mid = dif / 2 mid + a 需要注意的是,缩进时要用空格而不是Tab,如果你不想每次都按几次空格键,可以在VS中设置,将Tab字符自动转换为空格;虽然缩进的字符数没有限制,但一般建议用4个空格。而且此时一定要用在文件开头添加#light指令。作用域(Scope)作用域是编程语言中的一个重要的概念,它表示在何处可以访问(使用)一个标识符或类型。所有标识符,不管是函数还是值,其作用域都从其声明处开始,结束自其所处的代码块。对于一个处于最顶层的标识符而言,一旦为其赋值,它的值就不能修改或重定义了。标识符在定义之后才能使用,这意味着在定义过程中不能使用自身的值。 let defineMessage = let message = "Help me" print_endline message // error 对于在函数内部定义的标识符,一般而言,它们的作用域会到函数的结束处。 但可使用let关键字重定义它们,有时这会很有用,对于某些函数来说,计算过程涉及多个中间值,因为值是不可修改的,所以我们就需要定义多个标识符,这就要求我们去维护这些标识符的名称,其实是没必要的,这时可以使用重定义标识符。但这并不同于可以修改标识符的值。你甚至可以修改标识符的类型,但F#仍能确保类型安全。所谓类型安全,其基本意义是F#会避免对值的错误操作,比如我们不能像对待字符串那样对待整数。这个跟C#也是类似的。 let changeType = let x = 1 let x = "change me" let x = x + 1 print_string x 在本例的函数中,第一行和第二行都没问题,第三行就有问题了,在重定义x的时候,赋给它的值是x + 1,而x是字符串,与1相加在F#中是非法的。 另外,如果在嵌套函数中重定义标识符就更有趣了。 let printMessages = let message = "fun value" printfn "%s" message; let innerFun = let message = "inner fun value" printfn "%s" message innerFun printfn "%s" message printMessages 打印结果: fun value inner fun valuefun value 最后一次不是inner fun value,因为在innerFun仅仅将值重新绑定而不是赋值,其有效范围仅仅在innerFun内部。递归(Recursion)递归是编程中的一个极为重要的概念,它表示函数通过自身进行定义,亦即在定义处调用自身。在FP中常用于表达命令式编程的循环。很多人认为使用递归表示的算法要比循环更易理解。 使用rec关键字进行递归函数的定义。看下面的计算阶乘的函数: let rec factorial x = match x with | x when x < 0 -> failwith "value must be greater than or equal to 0" | 0 -> 1 | x -> x * factorial(x - 1) 这里使用了模式匹配(F#的一个很棒的特性),其C#版本为: public static long Factorial(int n) { if (n < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("value must be greater than or equal to 0"); } if (n == 0) { return 1; } return n * Factorial (n - 1); } 递归在解决阶乘、Fibonacci数列这样的问题时尤为适合。但使用的时候要当心,可能会写出不能终止的递归。匿名函数(Anonymous Function) 定义函数的时候F#提供了第二种方式:使用关键字fun。有时我们没必要给函数起名,这种函数就是所谓的匿名函数,有时称为lambda函数,这也是C#3.0的一个新特性。比如有的函数仅仅作为一个参数传给另一个函数,通常就不需要起名。在后面的“列表”一节中你会看到这样的例子。除了fun,我们还可以使用function关键字定义匿名函数,它们的区别在于后者可以使用模式匹配(本文后面将做介绍)特性。看下面的例子: let x = (fun x y -> x + y) 1 2let x1 = (function x -> function y -> x + y) 1 2let x2 = (function (x, y) -> x + y) (1, 2) 我们可优先考虑fun,因为它更为紧凑,在F#类库中你能看到很多这样的例子。 注意:本文中的代码均在F# 1.9.4.17版本下编写,在F# CTP 1.9.6.0版本下可能不能通过编译。 F#系列随笔索引页面
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