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Go基础系列(7):map类型

来源:易利GO官方手机版   发布时间:2019-06-26   点击量:332

Go里的map用于存放key/value对,在其它地方常称为hash、dictionary、关联数组,这几种称呼都是对同一种数据结构的不同称呼,它们都用于将key经过hash函数处理,然后映射到value,实现一一对应的关系。

map的内部结构

一个简单的map结构示意图:

在向map中存储元素的时候,会将每个key经过hash运算,根据运算得到的hash值选择合适的hash bucket(hash桶),让后将各个key/value存放到选定的hash bucket中。如果一来,整个map将根据bucket被细分成很多类别,每个key可能会交叉地存放到不同的bucket中。

所以,map中的元素是无序的,遍历时的顺序是随机的,即使两次以完全相同的顺序存放完全相同的元素,也无法保证遍历时的顺序。

由于要对key进行hash计算选择hash bucket,所以map的key必须具有唯一性,否则计算出的hash值相同,将人为出现hash冲撞。

在访问、删除元素时,也类似,都要计算key的hash值,然后找到对应的hash bucket,进而找到hash bucket中的key和value。

Go中的map是一个指针,它的底层是数组,而且用到了两个数组,其中一个更底层的数组用于打包保存key和value。

创建、访问map

可以通过make()创建map,它会先创建好底层数据结构,然后再创建map,并让map指向底层数据结构。

my_map := make(map[string]int)

其中[string]表示map的key的数据类型,int表示key对应的值。

也可以直接通过大括号创建并初始化赋值:

// 空mapmy_map := map[string]string{}// 初始化赋值my_map := map[string]string{"Red": "#da1337","Orange": "#e95a22"}// 格式化赋值my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, // 注意结尾的逗号不能少 }

其中map的key可以是任意内置的数据类型(如int),或者其它可以通过"=="进行等值比较的数据类型。slice、指针、包含slice的自定义数据类型都不能作为key。

但value基本可以是任意类型,例如嵌套一个slice到map中:

my_map := map[string][]int{}

访问map中的元素时,指定它的key即可,注意string类型的key必须加上引号:

my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, }// 访问println(my_map["Perl"])// 赋值已有的key & valuemy_map["Perl"] = 12println(my_map["Perl"])// 赋值新的key & valuemy_map["Shell"] = 14println(my_map["Shell"])

nil map和空map

空map是不做任何赋值的map:

// 空mapmy_map := map[string]string{}

nil map,它将不会做任何初始化,不会指向任何数据结构:

// nil mapvar my_map map[string]string

nil map和empty map的关系,就像nil slice和empty slice一样,两者都是空对象,未存储任何数据,但前者不指向底层数据结构,后者指向底层数据结构,只不过指向的底层对象是空对象。使用println输出看下即可知道:

package mainfunc main() { var nil_map map[string]string println(nil_map) emp_map := map[string]string{} println(emp_map)}

输出结果:

0x00xc04204de38

所以,map类型实际上就是一个指针

map中元素的返回值

当访问map中某个元素的时候,有两种返回值的格式:

value := my_map["key"]value,exists := my_map["key"]

第一种很好理解,就是检索map中key对应的value值。如果key不存在,则value返回值对应数据类型的0。例如int为数值0,布尔为false,字符串为空""。

第二种不仅返回key对应的值,还根据key是否存在返回一个布尔值赋值给exists变量。所以,当key存在时,value为对应的值,exists为true;当key不存在,value为0(同样是各数据类型所代表的0),exists为false。

看下例子:

my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, }value1 := my_map["Python"]value2,exists2 := my_map["Perl"]value3,exists3 := my_map["Shell"]println(value1)println(value2,exists2)println(value3,exists3)

上面将输出如下结果:

138 true0 false

在Go中设置类似于这种多个返回值的情况很多,即便是自己编写函数也会经常设置它的exists属性。

len()和delete()

len()函数用于获取map中元素的个数,即有多个少key。delete()用于删除map中的某个key。

func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } println(len(my_map)) // 4 delete(my_map,"Perl") println(len(my_map)) // 3}

测试map中元素是否存在

两种方式可以测试map中是否存在某个key:

    根据map元素的第二个返回值来判断根据返回的value是否为0(不同数据类型的0不同)来判断

方式一:直接访问map中的该元素,将其赋值给两个变量,第二个变量就是元素是否存在的修饰变量。

my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, }value,exists := my_map["Perl"]if exists { println("The key exists in map")}

可以将上面两个步骤合并起来,看着更高大上一些:

if value,exists := my_map["Perl"];exists { println("key exists in map")}

方式二:根据map元素返回的value判断。因为该map中的value部分是int类型,所以它的0是数值的0。

my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, }value := my_map["Shell"]if value == 0 { println{"not exists in map"}}

如果map的value数据类型是string,则判断是否为空:

if value == "" { println("not exists in map")}

由于map中的value有可能本身是存在的,但它的值为0,这时就会出现误判断。例如下面的"Shell",它已经存在,但它对应的值为0。

my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, "Shell":0, }

所以,应当使用第一种方式进行判断元素是否存在。

迭代遍历map

因为map是key/value类型的数据结构,key就是map的index,所以range关键字对map操作时,将返回key和value。

my_map := map[string]int{ "Java":11, "Perl":8, "Python":13, "Shell":23, }for key,value := range my_map { println("key:",key," value:",value)}

获取map中所有的key

Go中没有提供直接获取map所有key的函数。所以,只能自己写,方式很简单,range遍历map,将遍历到的key放进一个slice中保存起来。

package mainimport "fmt"func main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } // 保存map中key的slice // slice类型要和map的key类型一致 keys := make([]string,0,len(my_map)) // 将map中的key遍历到keys中 for map_key,_ := range my_map { keys = append(keys,map_key) } fmt.Println(keys)}

注意上面声明的slice中要限制长度为0,否则声明为长度4、容量4的slice,而这4个元素都是空值,而且后面append()会直接对slice进行一次扩容,导致append()后的slice长度为map长度的2倍,前一半为空,后一般才是map中的key。

传递map给函数

map是一种指针,所以将map传递给函数,仅仅只是复制这个指针,所以函数内部对map的操作会直接修改外部的map。

例如,addone()用于给map的key对应的值加1。

package mainfunc main() { my_map := map[string]int{ "Java": 11, "Perl": 8, "Python": 13, "Shell": 23, } println(my_map["Perl"]) // 8 addone(my_map,"Perl") println(my_map["Perl"]) // 9}func addone(m map[string]int,key string) { m[key] += 1}, 1, 0, 9);

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