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重学Go语言之数组的具体使用详解

Go语言数组使用 Go语言数组 Go 数组 2023-02-28 14:02:53 251人浏览薄情痞子

摘要

目录什么是数组数组的创建访问数组的元素数组的长度如何遍历数组数组的比较查找数组中的元素将数组作为函数参数二维与多维数组小结什么是数组什么是数组？数组是有固定长度的相同数据类型元素的

什么是数组

什么是数组？数组是有固定长度的相同数据类型元素的集合，如下图所示：

从数组的定义以及上面的示例图我们可以得到数组的三个特征：

固定长度，数组的长度在编译时就要确定。
每个元素的数据类型相同。
数组索引从0开始，索引的最大值为数组长度减1。

数组的创建

直接声明数组变量，在声明时必须指定长度：

var iArray [2]int
var sArray [3]string

上面的代码中，我们创建了一个长度为2，元素数据类型为int的数组和一个长度为3，元素数据类型为string的数组。

声明后，就可以通过索引给对应的元素赋值：

iArray[0] = 1
iArray[1] = 2
sArray[0] = "hello"
sArray[1] = "world"
sArray[2] = "!"

fmt.Println(iArray) //输出 [1,2]
fmt.Println(sArray) //输出 ["hello","world","!"]

也可以在声明时通过花括号{}直接初始化数组元素的值：

var iArray [2]int = [2]int{1,2}

//花括号内初始化元素数量可以少于数组的长度，后面没有初始化的元素会被赋予该数据类型的默认值
var sArray [4]string = [4]string{"A","B","C"}

如果在声明时或者之后没有通过索引给数组的元素赋值，那么元素的值为对应数据类型的初始值：

var iArray [3]int 
var sArray [4]string
fmt.Println(iArray) //输出：[0,0,0]
fmt.Println(sArray) //输出：[]

通知短变量可以让数组声明的更简洁：

i := [2]int{1,2}

也可以在声明数组不指定数组长度，而是通过...和花括号{}内的初始化值让Go语言自动推断数组的长度：

var i = [...]int{1, 2, 3, 4} //数组长度为4

访问数组的元素

通过索引可以访问数组中的某个元素：

fmt.Println(iArray[0])

无论是给数组的元素赋值，还是访问数组的元素都不超过数组的长度，否则会数组越界的错误，数组的索引从0开始，因此数组的索引取值范围是0~len-1(len表示数组的长度)。

iArray := [2]int{1,2}
sArray := [3]string{"A","B","C"}
iArray[2] = 10 //报错，该数组索引的取值范围是0~1
fmt.Println(sArray[10]) // 报错，该数组索引的取值范围是0~2

数组的长度

Go内置的函数len()可以用于获得数组的长度：

iArray := [4]int{1,2,3,4}
fmt.Println(len(iArray)) // 输出结果：4

如何遍历数组

遍历数组使用for语句，有两种方式：

使用for语句遍历数组：

for i := 0; i < len(iArray); i++ {
	fmt.Println(iArray[i])
}

使用for-range遍历数组：

for k,v := range iArray {
	fmt.Println(k,v)
}

for-range遍历数组时，可以获取数组的索引和数组的元素，也可以在遍历时选择忽略索引或者元素值：

for _,v := range iArray { //忽略数组的索引
	fmt.Println(v)
}

for k,_ := range iArray{ //忽略元素
	fmt.Println(k)
}

数组的比较

数组只能进行相等(==)或者不相等(!=)的比较，并且两个进行比较的数组要符合以下要求，否则代码无法通过编译：

数组元素的数据类型必须一致
数组的长度必须一致

当数组满足上面的要求后，如果对应索引元素值相同，则数组相等，否则不相等：

iArray1 := [2]int{1, 2}
iArray2 := [2]int{1, 2}
if iArray1 == iArray2 {
    print("相等")
} else {
    print("不相等")
}
//输出：相等

iArray3 := [2]int{2, 1}
iArray4 := [2]int{1, 2}
if iArray1 == iArray2 {
    print("相等")
} else {
    print("不相等")
}

//输出：不相等

查找数组中的元素

对于数组来说，要查找数组中是否存在某个元素，并返回其对应索引，就要遍历一个数组，并对每个元素进行比较：

sArray := [5]string{"Java","PHP","Go","python","javascript"}

for index, element := range sArray {
	if element == needle {
			fmt.Println(index)
		}
}

如果我们要查找的元素在数组的最后一个，那么要遍历整个数组才能查找到，查找元素的时间复杂度为O(n)。

将数组作为函数参数

把数组作为参数传递给函数时，有几个注意的地方：

当把数组作为参数传给函数时，Go会把数组复制一份传给函数，所以数组作为函数参数时是值传递而不是引用传递。
数组作为参数，会被复制，因此如果传递的数组很大，复制就会很耗时。
传递给函数的数组，其长度与数据类型必须函数形参一致，因此复用性很差。

func updateArray(haystack [5]int, index int, value int) error {
	if index >= len(haystack) {
		return errors.New("索引不能超过数组长度")
	}

	haystack[index] = value
	fmt.Println(haystack) //[1 100 3 4 5]
	return nil
}

func main() {
	iArray := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
	updateArray(iArray, 1, 100)
	fmt.Println(iArray) // [1 2 3 4 5]
}

上面这个例子中，我们希望updateArray函数可以修改我们指定索引的元素数组，但实际修改的复制后数组，与我们传给函数的数组无关，解决的办法是传递数组的指针：

func updateArray(haystack *[5]int, index int, value int) error {
	if index >= len(haystack) {
		return errors.New("索引不能超过数组长度")
	}

	haystack[index] = value
	fmt.Println(haystack) //[1 100 3 4 5]
	return nil
}

func main() {
	iArray := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
	updateArray(&iArray, 1, 100)
	fmt.Println(iArray) // [1 100 3 4 5]
}

虽然传递数组指针可以避免数组复制导致的性能问题，但是数组的长度和元素数据类型仍然要求一致，这大概就是数组不怎么被使用的原因吧：

func main() {
	iArray := [6]int{1, 2, 3, 4, 5} //把数组长度改为6
	updateArray(&iArray, 1, 100)  //报错
}

同理，当我们把一个数组变量赋值另外一个变量时，Go也是把数组复制一份给新的变量，如果想把新的变量指向原来的数组，同样是用数组的指针：

iArray := [2]int{1,2}

iArray1 := iArray

iArray[0] = 10

fmt.Println(iArray1) //输出：[10,2]
fmt.Println(iArray) //输出：[1,2]

iArray2 := &iArray
iArray2[0] = 20;

fmt.Println(iArray2) //输出：&[20,2]
fmt.Println(iArray) //输出：[20,2]

二维与多维数组

Go也支持二维和多维数组，其创建方式与一维数组类似：

二维数组：

iArrays := [3][2]string{{"A","B"},{"C","D"},{"E","F"}}

上述二维数组的结构如下图所示：

多维数组：

iArrays := [3][4][2]int{
		{
			{1, 2},
			{3, 4},
			{5, 6},
		},
		{
			{7, 8},
			{9, 10},
			{11, 12},
		},
		{
			{13, 14},
			{15, 16},
			{17, 18},
		},
	}

上述三维数组的结构如下图所示：