切片

1.切片

01.切片基础

1.1 切片的定义

• 切片（Slice）是一个拥有相同类型元素的可变长度的序列。
• 它是基于数组类型做的一层封装。
• 它非常灵活，支持自动扩容。
• 切片是一个引用类型，它的内部结构包含地址、长度和容量。
• 声明切片类型的基本语法如下：

// var name []T
// 1、name:表示变量名
// 2、T:表示切片中的元素类型

package main
import "fmt"
func main() {
	// 切片是引用类型，不支持直接比较，只能和 nil 比较
	var a []string       //声明一个字符串切片
	fmt.Println(a)       //[]
	fmt.Println(a == nil)      //true

	var b = []int{}       //声明一个整型切片并初始化
	fmt.Println(b)        //[]
	fmt.Println(b == nil)      //false

	var c = []bool{false, true}     //声明一个布尔切片并初始化
	fmt.Println(c)              //[false true]
	fmt.Println(c == nil)         //false
}

• 切片之间是不能比较的，我们不能使用==操作符来判断两个切片是否含有全部相等元素。
• 切片唯一合法的比较操作是和 nil 比较。 一个 nil 值的切片并没有底层数组，一个 nil 值的切片的长度和容量都是 0。
• 但是我们不能说一个长度和容量都是 0 的切片一定是 nil
• 例如下面的

1.2 关于 nil 的认识

• 当你声明了一个变量 , 但却还并没有赋值时 , golang 中会自动给你的变量赋值一个默认零值。
• 这是每种类型对应的零值

bool -> false
numbers -> 0
string-> ""
pointers -> nil
slices -> nil
maps -> nil
channels -> nil
functions -> nil
interfaces -> nil

1.3 切片的本质

• 切片的本质就是对底层数组的封装，它包含了三个信息：底层数组的指针、切片的长度（len）和切片的容量（cap）。
• 举个例子，现在有一个数组 a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}，切片 s1 := a[:5]，相应示意图如下。

• 切片 s2 := a[3:6]，相应示意图如下

1.4 切片的扩容策略

• 1、首先判断，如果新申请容量（cap）大于 2 倍的旧容量（old.cap），最终容量（newcap）就是新申请的容量（cap）。
• 2、否则判断，如果旧切片的长度小于 1024，则最终容量(newcap)就是旧容量(old.cap)的两倍，即（newcap=doublecap）
• 3、否则判断，如果旧切片长度大于等于 1024，则最终容量（newcap）从旧容量（old.cap）开始循环增加原来的 1/4，即（newcap=old.cap,for{newcap+= newcap/4}）直到最终容量newcap）大于等于新申请的容量(cap)，即（newcap >= cap）
• 4、如果最终容量（cap）计算值溢出，则最终容量（cap）就是新申请容量（cap）。

1.5 切片的长度和容量

• 切片拥有自己的长度和容量，我们可以通过使用内置的 **len()**函数求长度，使用内置的 **cap()**函数求切片的容量。
• 切片的长度就是它所包含的元素个数。
• 切片的容量是从它的第一个元素开始数，到其底层数组元素末尾的个数。
• 切片 s 的长度和容量可通过表达式 len(s) 和 cap(s) 来获取。

import "fmt"
func main() {
	s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
	fmt.Printf("长度:%v 容量 %v\n", len(s), cap(s))  // 长度:6 容量 6

	c := s[:2]
	fmt.Println(c)          // [2 3]
	fmt.Printf("长度:%v 容量 %v\n", len(c), cap(c))   // 长度:2 容量 6

	d := s[1:3]
	fmt.Println(d)         // [3 5]
	fmt.Printf("长度:%v 容量 %v", len(d), cap(d))    // 长度:2 容量 5
}

02.切片循环

• 切片的循环遍历和数组的循环遍历是一样的

2.1 基本遍历

package main
import "fmt"
func main() {
	var a = []string{"北京", "上海", "深圳"}
	for i := 0; i < len(a); i++ {
		fmt.Println(a[i])
	}
}
/*
北京
上海
深圳
 */

2.2 k，v遍历

package main
import "fmt"
func main() {
	var a = []string{"北京", "上海", "深圳"}
	for index, value := range a {
		fmt.Println(index, value)
	}
}
/*
0 北京
1 上海
2 深圳
 */

03.定义切片

3.1 数组定义切片

• 由于切片的底层就是一个数组，所以我们可以基于数组定义切片。

package main
import "fmt"
func main() {
	a := [5]int{55, 56, 57, 58, 59} 	// 基于数组定义切片
	b := a[1:4]
	fmt.Println(b)     // [56 57 58]
	fmt.Printf("type of b:%T\n", b)   // type of b:[]int

	c := b[0:2]
	fmt.Println(c)  // [56 57]
}

3.2 make()构造切片

• 我们上面都是基于数组来创建的切片，如果需要动态的创建一个切片，我们就需要使用内置的 make()函数
• 格式如下：make([]T, size, cap)
  • T:切片的元素类型
  • size:切片中元素的数量
  • cap:切片的容量

package main
import "fmt"
func main() {
	a := make([]int, 2, 10)
	fmt.Println(a)         //[0 0]
	fmt.Println(len(a))     //2
	fmt.Println(cap(a))     //10
}

• 上面代码中 a 的内部存储空间已经分配了 10 个，但实际上只用了 2 个。
• 容量并不会影响当前元素的个数，所以 len(a)返回 2，cap(a)则返回该切片的容量。

04.append()

• Go 语言的内建函数 append()可以为切片动态添加元素，每个切片会指向一个底层数组
• 这个数组的容量够用就添加新增元素。
• 当底层数组不能容纳新增的元素时，切片就会自动按照一定的策略进行“扩容”，此时该切片指向的底层数组就会更换。
• “扩容”操作往往发生在append()函数调用时，所以我们通常都需要用原变量接收 append 函数的返回值。

4.1 append添加

package main
import "fmt"
func main() {
	// append()添加元素和切片扩容
	var numSlice []int
	for i := 0; i < 10; i++ {
		numSlice = append(numSlice, i)
		fmt.Printf("%v len:%d cap:%d ptr:%p\n", numSlice, len(numSlice), cap(numSlice), numSlice)
	}
}

4.2 append追加多个

package main
import "fmt"
func main() {
	var citySlice []string
	citySlice = append(citySlice, "北京")	// 追加一个元素
	citySlice = append(citySlice, "上海", "广州", "深圳")	// 追加多个元素

	a := []string{"成都", "重庆"}
	citySlice = append(citySlice, a...)    // 追加切片

	fmt.Println(citySlice) //[北京 上海 广州 深圳 成都 重庆]
}

4.3 切片中删除元素

• Go 语言中并没有删除切片元素的专用方法，我们可以使用切片本身的特性来删除元素

package main
import "fmt"
func main() {
	a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37}
	a = append(a[:2], a[3:]...)	      // 要删除索引为 2 的元素
	fmt.Println(a)                //[30 31 33 34 35 36 37]
}

4.4 切片合并

package main
import "fmt"

func main() {
	arr1 := []int{2,7,1}
	arr2 := []int{5,9,3}
	fmt.Println(arr2,arr1)
	arr1 = append(arr1, arr2...)
	fmt.Println(arr1)  // [2 7 1 5 9 3]
}

05.copy()

5.1 引用问题

package main
import "fmt"
func main() {
	a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	b := a
	fmt.Println(a)   //[1 2 3 4 5]
	fmt.Println(b)   //[1 2 3 4 5]
	b[0] = 1000
	fmt.Println(a)   //[1000 2 3 4 5]
	fmt.Println(b)   //[1000 2 3 4 5]
}

5.2 copy()函数

• Go 语言内建的 copy()函数可以迅速地将一个切片的数据复制到另外一个切片空间中
• copy()函数的使用格式如下： copy(destSlice, srcSlice []T)
• 其中：
  • srcSlice: 数据来源切片
  • destSlice: 目标切片

package main
import "fmt"
func main() {
	a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	c := make([]int, 5, 5)    // [0 0 0 0 0]
	copy(c, a)         //使用 copy()函数将切片 a 中的元素复制到切片 c
	fmt.Println(a)     //[1 2 3 4 5]
	fmt.Println(c)     //[1 2 3 4 5]

	c[0] = 1000
	fmt.Println(a)   //[1 2 3 4 5]
	fmt.Println(c)   //[1000 2 3 4 5]
}

06.sort()

6.1 正序排序

• 对于 int 、 float64 和 string 数组或是切片的排序
• go 分别提供了 sort.Ints() 、sort.Float64s() 和 sort.Strings() 函数， 默认都是从小到大排序

package main
import (
	"fmt"
	"sort"
)
func main() {
	intList := []int{2, 4, 3, 5, 7, 6, 9, 8, 1, 0}
	sort.Ints(intList)
	fmt.Println(intList)   // [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

	stringList := []string{"a", "c", "b", "z", "x", "w", "y", "d", "f", "i"}
	sort.Strings(stringList)
	fmt.Println(stringList)   // [a b c d f i w x y z]
}

6.2 sort 降序排序

• Golang的sort 包 可 以 使 用 sort.Reverse(slice) 来 调 换slice.Interface.Less
• 也就是比较函数，所以， int 、 float64 和 string的逆序排序函数可以这么写

package main
import (
	"fmt"
	"sort"
)
func main() {
	intList := []int{2, 4, 3, 5, 7, 6, 9, 8, 1, 0}
	sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(intList)))
	fmt.Println(intList)   // [9 8 7 6 5 4 3 2 1 0]

	stringList := []string{"a", "c", "b", "z", "x", "w", "y", "d", "f", "i"}
	sort.Sort(sort.Reverse(sort.StringSlice(stringList)))
	fmt.Println(stringList)   // [z y x w i f d c b a]
}