今天就跟大家聊聊有关如何在Golang中使用内建容器,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。
golang 是Google开发的一种静态强类型、编译型、并发型,并具有垃圾回收功能的编程语言,其语法与 C语言相近,但并不包括如枚举、异常处理、继承、泛型、断言、虚函数等功能。
数组是值类型
[10]int 和 [20]int是不同类型
调用func(arr [10]int)会拷贝数组
在go语言中一般不直接使用数据
package main import "fmt" func updateArr(arr *[5]int) { arr[0] = 100 } func updateArrThroughSlice(arr []int) { arr[0] = 100 } func main() { //创建一个数据 var arr [5]int arr2 := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} //长度让编译器来数 arr3 := [...]int{1, 2, 3, 4, 5} //[0 0 0 0 0] [1 2 3 4 5] [1 2 3 4 5] fmt.Println(arr, arr2, arr3) //定义二维数组 4行5列 var arr4 [4][5]int //[[0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0]] fmt.Println(arr4) //遍历数据 //for i:=0;i<len(arr3);i++{ // fmt.Println(arr3[i]) //} for num, v := range arr2 { fmt.Printf("第%d个元素为:%d\n", num, v) } //数据是值类型,通过指针可以改变值的大小 fmt.Println("update before") fmt.Println(arr2) updateArr(&arr2) //传入arr3的地址 fmt.Println("update after") fmt.Println(arr2) //通过Slice改变数据 fmt.Println("update before") fmt.Println(arr3) updateArrThroughSlice(arr3[:]) //传入Slice fmt.Println("update after") fmt.Println(arr3) }
Slice本身没有数据,是对底层array的一个view
Slice内部有个指针(ptr)指向开头的元素,Slice有长度(len),容量(cap);cap代表从指针(ptr)开始到数组(arr)末尾的长度,Slice在扩展的时候不能超过cap.
package main import "fmt" func updateSlice(s []int) { s[0] = 100 } func main() { arr := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} //创建一个Slice s1 := arr[:] s2 := arr[2:6] fmt.Printf("s1:%v\ns2:%v\n", s1, s2) //改变Slice内部元素 updateSlice(s2) fmt.Println(s2) //ReSlice:对Slice再进行一次Slice操作 s3 := s1[:5] fmt.Println(s3) s3 = s3[:2] fmt.Println(s3) }
s[i]不可以超越len(i),向后扩展不可以超过底层数组cap(s)
package main import "fmt" func updateSlice(s []int) { s[0] = 100 } func main() { arr := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} fmt.Printf("arr=%v\n", arr) //Extending Slice 不能超过cap(s) s1 := arr[2:6] fmt.Printf("s1=%v, len(s1)=%d, cap(s1)=%d\n", s1, len(s1), cap(s1)) s2 := s1[3:5] fmt.Printf("s2=%v, len(s2)=%d, cap(s2)=%d\n", s2, len(s2), cap(s2)) // s[i]不能超过len(s) fmt.Printf("get Slice element:%v",s2[1]) //panic: runtime error: index out of range [2] with length 2 //fmt.Printf("get Slice element:%v",s2[2]) }
向Slice添加元素
package main import "fmt" //查看操作系统怎么扩充Slice的cap func printSlice(s []int) { fmt.Printf("%v, len=%d, cap=%d\n", s, len(s), cap(s)) } func main() { arr := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} //添加元素时如果超越cap,系统会重新分配更大的底层数组 //由于值传递的关系,必须接收append的返回值 // s = append(s,val) s1 := arr[2:] fmt.Printf("s1=%v\n", s1) s2 := s1[3:5] //[s1[3], s1[4]] fmt.Printf("s2=%v, len(s2)=%d, cap(s2)=%d\n", s2, len(s2), cap(s2)) s3 := append(s2, 10) s4 := append(s3, 11) s5 := append(s4, 12) fmt.Printf("s3=%v, s4=%v, s5=%v\n", s3, s4, s5) // s4 and s5 no longer view arr fmt.Printf("arr=%v\n", arr) //创建一个Slice var s []int //Zero value for slice is nil for i := 0; i < 100; i++ { printSlice(s) s = append(s, i*2+1) } fmt.Println(s) }
Slice的copy,添加,删除元素操作
package main import ( "fmt" ) //查看操作系统怎么扩充Slice的cap func printSlice(str string, s []int) { fmt.Printf("%s=%v, len=%d, cap=%d\n", str, s, len(s), cap(s)) } func main() { //初始化slice s1 := []int{2, 4, 6, 8} fmt.Println(s1) //[2 4 6 8] //创建一个len为16的Slice s2 := make([]int, 16) //创建一个len为10,cap为32的Slice s3 := make([]int, 10, 32) printSlice("s2", s2) //[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0], len=16, cap=16 printSlice("s3", s3) //[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0], len=10, cap=32 //拷贝Slice fmt.Println("Copying Slice") //dst src copy(s2, s1) printSlice("s2", s2) //[2 4 6 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0], len=16, cap=16 //删除Slice中的元素 fmt.Println("Deleting element from slice") //删除下标为3的元素 //通过...append s2下标为4后的元素 s2 = append(s2[:3], s2[4:]...) printSlice("s2", s2) //删除头尾元素 fmt.Println("Popping from front") front := s2[0] s2 = s2[1:] fmt.Println(front) fmt.Println(s2) fmt.Println("Popping from back") tail := s2[len(s2)-1] s2 = s2[:len(s2)-1] fmt.Println(tail) fmt.Println(s2) }
创建: make(map[string]int)
获取元素:m[key]
key不存在时,获得Value类型的初始值
用value,ok := m[key]来判断是否存在key
用delete删除一个key
使用range遍历key,或者遍历key, value对
不保证遍历顺序,如需顺序,需手动对key排序
使用len获得元素个数
package main import "fmt" func main() { //创建一个map //map中的key是无序的,是一个HashMap m := map[string]string{ "name": "Cocktail_py", "course": "golang", "site": "CSDN", "quality": "pretty well", } m2 := make(map[string]int) // m2 = empty map var m3 map[string]int // m3 == nil fmt.Println(m, m2, m3) fmt.Println("Traversing map") for k, v := range m { fmt.Println(k, v) } //map 操作 //获取元素:m[key] fmt.Println("Getting values") courseName, ok := m["course"] fmt.Println(courseName, ok) //当key不存在 if courName, ok := m["courName"]; ok { fmt.Println(courName) // Zero value } else { fmt.Println("key does not exist") } fmt.Println("Deleting values") delete(m, "name") name, ok := m["name"] fmt.Println(name, ok) }
map使用哈希表,必须可以比较相等
除了Slice,map,function的内建类型都可以作为key
Struct类型不包含上述字段,也可作为key
/* 当前一个字符串,从左往后开始扫描,只要扫描一遍就可以,如果扫到X的位置,看到一个字母X应该怎么做呢 首先,记录一个start表示当前找到的最长不含有重复字符的子串的开始,保证start到X之前的子串是不含有重复字符的, 之后,需要查看从start到X-1这个位置之间有没有X,使用一个叫lastOccurred[x]记录X最后出现的位置在哪里,使用map会有三种情况:1.x重来没有出现过,或者x出现在start之前,若x出现在start之前,最长的子串+1; 2.lastOccurred[x]出现在start到X中间,更新start位置,start指向lastOccurred[x+1]的位置 */ package main import "fmt" func lengthOfNonRepeatingSubStr(s string)int { lastOccurred := make(map[byte]int) start := 0 maxLength := 0 //遍历字符串 go语言中char类型是使用了一种rune(32位)类型 for x, ch := range []byte(s){ //lastOccurred[ch]有可能不存在;若不存在出现0,会影响运算 if lastl, ok:= lastOccurred[ch];ok && lastl >= start{ start = lastl + 1 } //stat到i结束 if x-start + 1 > maxLength{ maxLength = x -start + 1 } lastOccurred[ch] = x } return maxLength } func main() { fmt.Println(lengthOfNonRepeatingSubStr("hellohello")) }
rune相当于go的char
使用range遍历pos,rune对
使用utf8.RuneCountlnString获得字符数量
使用len获得字节长度
使用[]byte获得字节
package main import ( "fmt" "unicode/utf8" ) func main() { //英文占一个字节,中文占三个字节 s := "yes我爱CSDN!" fmt.Println(len(s)) // 14 //%X十六进制,大写字符,每个字节两个字符 //796573E68891E788B14353444E21 fmt.Printf("%X\n",[]byte(s)) //%T 相应值的类型 //使用for range遍历字符串时,会默认将byte(int8)类型转化为rune(int32)类型,因为go采用UTF-8编码 可变长的编码 for _,b := range s{ fmt.Printf("%T %X\n",b,b) } for _,b := range []byte(s){ fmt.Printf("%T %X\n",b,b) } //打印字符的个数 fmt.Println("Rune count:",utf8.RuneCountInString(s)) bytes := []byte(s) fmt.Println(bytes) for len(bytes) > 0{ ch,size := utf8.DecodeRune(bytes) bytes = bytes[size:] //相应Unicode码点所表示的字符 fmt.Printf("%c",ch) } //获取第几个字符是谁 for i, ch := range []rune(s) { fmt.Printf("(%d %c) ", i, ch) } fmt.Println() }
//国际版 func lengthOfNonRepeatingSubStr(s string) int { lastOccurred := make(map[rune]int) start := 0 maxLength := 0 //遍历字符串 go语言中char类型是使用了一种rune(32位) //for i, ch := range s{ for i, ch := range []rune(s) { //lastOccurred[ch]有可能不存在;若不存在出现0,会影响运算 if lastI, ok := lastOccurred[ch]; ok && lastI >= start { start = lastI + 1 } //start到i结束 if i-start+1 > maxLength { maxLength = i - start + 1 } lastOccurred[ch] = i } return maxLength }
补充:Golang 容器的学习与实践
Golang 提供了几个简单的容器供我们使用,本文在介绍几种 Golang 容器的基础上,实现一个基于 Golang 容器的LRU算法。
Golang 容器位于 container 包下,提供了三种包供我们使用,heap、list、ring. 下面我们分别学习。
heap 是一个堆的实现。一个堆正常保证了获取/弹出最大(最小)元素的时间为log n、插入元素的时间为 log n.
Golang堆实现接口如下:
// src/container/heap.go type Interface interface { sort.Interface Push(x interface{}) // add x as element Len() Pop() interface{} // remove and return element Len() - 1. }
heap 是基于 sort.Interface 实现的。
// src/sort/ type Interface interface { Len() int Less(i, j int) bool Swap(i, j int) }
因此,如果要使用官方提供的 heap,需要我们实现如下几个接口:
Len() int {} // 获取元素个数 Less(i, j int) bool {} // 比较方法 Swap(i, j int) // 元素交换方法 Push(x interface{}){} // 在末尾追加元素 Pop() interface{} // 返回末尾元素
然后在使用时,我们可以使用如下几种方法:
// 初始化一个堆 func Init(h Interface){} // push一个元素倒堆中 func Push(h Interface, x interface{}){} // pop 堆顶元素 func Pop(h Interface) interface{} {} // 删除堆中某个元素,时间复杂度 log n func Remove(h Interface, i int) interface{} {} // 调整i位置的元素位置(位置I的数据变更后) func Fix(h Interface, i int){}
list 实现了一个双向链表,链表不需要实现 heap 类似的接口,可以直接使用。
链表的构造:
// 返回一个链表对象 func New() *List {}
官方提供了丰富的方法供我们操作列表,方法如下:
// 返回链表的长度 func (l *List) Len() int {} // 返回链表中的第一个元素 func (l *List) Front() *Element {} // 返回链表中的末尾元素 func (l *List) Back() *Element {} // 移除链表中的某个元素 func (l *List) Remove(e *Element) interface{} {} // 在表头插入值为 v 的元素 func (l *List) PushFront(v interface{}) *Element {} // 在表尾插入值为 v 的元素 func (l *List) PushBack(v interface{}) *Element {} // 在mark之前插入值为v 的元素 func (l *List) InsertBefore(v interface{}, mark *Element) *Element {} // 在mark 之后插入值为 v 的元素 func (l *List) InsertAfter(v interface{}, mark *Element) lement {} // 移动e某个元素到表头 func (l *List) MoveToFront(e *Element) {} // 移动e到队尾 func (l *List) MoveToBack(e *Element) {} // 移动e到mark之前 func (l *List) MoveBefore(e, mark *Element) {} // 移动e 到mark 之后 func (l *List) MoveAfter(e, mark *Element) {} // 追加到队尾 func (l *List) PushBackList(other *List) {} // 将链表list放在队列前 func (l *List) PushFrontList(other *List) {}
我们可以通过 Value 方法访问 Element 中的元素。除此之外,我们还可以用下面方法做链表遍历:
// 返回下一个元素 func (e *Element) Next() *Element {} // 返回上一个元素 func (e *Element) Prev() *Element {} 下面是队列的遍历的例子: // l 为队列, for e := l.Front(); e != nil; e = e.Next() { //通过 e.Value 做数据访问 }
container 中的循环列表是采用链表实现的。
// 构造一个包含N个元素的循环列表 func New(n int) *Ring {} // 返回列表下一个元素 func (r *Ring) Next() *Ring {} // 返回列表上一个元素 func (r *Ring) Prev() *Ring {} // 移动n个元素 (可以前移,可以后移) func (r *Ring) Move(n int) *Ring {} // 把 s 链接到 r 后面。如果s 和r 在一个ring 里面,会把r到s的元素从ring 中删掉 func (r *Ring) Link(s *Ring) *Ring {} // 删除n个元素 (内部就是ring 移动n个元素,然后调用Link) func (r *Ring) Unlink(n int) *Ring {} // 返回Ring 的长度,时间复杂度 n func (r *Ring) Len() int {} // 遍历Ring,执行 f 方法 (不建议内部修改ring) func (r *Ring) Do(f func(interface{})) {}
访问 Ring 中元素,直接 Ring.Value 即可。
下面,我们通过 map 和 官方包中的双向链表实现一个简单的 lru 算法,用来熟悉golang 容器的使用。
LRU 算法 (Least Recently Used),在做缓存置换时用的比较多。逐步淘汰最近未使用的 cache,而使我们的缓存中持续保持着最近使用的数据。
package main import "fmt" import "container/list" // lru 中的数据 type Node struct { K, V interface{} } // 链表 + map type LRU struct { list *list.List cacheMap map[interface{}]*list.Element Size int } // 初始化一个LRU func NewLRU(cap int) *LRU { return &LRU{ Size: cap, list: list.New(), cacheMap: make(map[interface{}]*list.Element, cap), } } // 获取LRU中数据 func (lru *LRU) Get(k interface{}) (v interface{}, ret bool) { // 如果存在,则把数据放到链表最前面 if ele, ok := lru.cacheMap[k]; ok { lru.list.MoveToFront(ele) return ele.Value.(*Node).V, true } return nil, false } // 设置LRU中数据 func (lru *LRU) Set(k, v interface{}) { // 如果存在,则把数据放到最前面 if ele, ok := lru.cacheMap[k]; ok { lru.list.MoveToFront(ele) ele.Value.(*Node).V = v // 更新数据值 return } // 如果数据是满的,先删除数据,后插入 if lru.list.Len() == lru.Size { last := lru.list.Back() node := last.Value.(*Node) delete(lru.cacheMap, node.K) lru.list.Remove(last) } ele := lru.list.PushFront(&Node{K: k, V: v}) lru.cacheMap[k] = ele }
注意事项
上述的容器都不是 goroutines 安全的
1、上面的lr 也不是 goroutines 安全的
2、Ring 中不建议在 Do 方法中修改 Ring 的指针,行为是未定义的
看完上述内容,你们对如何在Golang中使用内建容器有进一步的了解吗?如果还想了解更多知识或者相关内容,请关注亿速云行业资讯频道,感谢大家的支持。
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