Go基礎系列(7)：map類型

標籤：返回   lse   package   完全   image   處理   基礎   操作   出現   

Go裡的map用於存放key/value對，在其它地方常稱為hash、dictionary、關聯陣列，這幾種稱呼都是對同一種資料結構的不同稱呼，它們都用於將key經過hash函數處理，然後映射到value，實現一一對應的關係。

map的內部結構

一個簡單的map結構：

在向map中儲存元素的時候，會將每個key經過hash運算，根據運算得到的hash值選擇合適的hash bucket(hash桶)，讓後將各個key/value存放到選定的hash bucket中。如果一來，整個map將根據bucket被細分成很多類別，每個key可能會交叉地存放到不同的bucket中。

所以，map中的元素是無序的，遍曆時的順序是隨機的，即使兩次以完全相同的順序存放完全相同的元素，也無法保證遍曆時的順序。

由於要對key進行hash計算選擇hash bucket，所以map的key必須具有唯一性，否則計算出的hash值相同，將人為出現hash衝撞。

在訪問、刪除元素時，也類似，都要計算key的hash值，然後找到對應的hash bucket，進而找到hash bucket中的key和value。

Go中的map是一個指標，它的底層是數組，而且用到了兩個數組，其中一個更底層的數組用於打包儲存key和value。

建立、訪問map

可以通過make()建立map，它會先建立好底層資料結構，然後再建立map，並讓map指向底層資料結構。

my_map := make(map[string]int)

其中[string]表示map的key的資料類型，int表示key對應的值。

也可以直接通過大括弧建立並初始化賦值：

// 空mapmy_map := map[string]string{}// 初始化賦值my_map := map[string]string{"Red": "#da1337","Orange": '#e95a22"}// 格式化賦值my_map := map[string]int{                "Java":11,                "Perl":8,                "Python":13,      // 注意結尾的逗號不能少            }

其中map的key可以是任意內建的資料類型(如int)，或者其它可以通過"=="進行等值比較的資料類型。slice、指標、包含slice的自訂資料類型都不能作為key。

但value基本可以是任意類型，例如嵌套一個slice到map中：

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

訪問map中的元素時，指定它的key即可，注意string類型的key必須加上引號：

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

nil map和空map

空map是不做任何賦值的map：

// 空mapmy_map := map[string]string{}

nil map，它將不會做任何初始化，不會指向任何資料結構：

// nil mapvar my_map map[string]string

nil map和empty map的關係，就像nil slice和empty slice一樣，兩者都是Null 物件，未儲存任何資料，但前者不指向底層資料結構，後者指向底層資料結構，只不過指向的底層對象是Null 物件。使用println輸出看下即可知道：

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

輸出結果：

0x00xc04204de38

所以，map類型實際上就是一個指標。

map中元素的傳回值

當訪問map中某個元素的時候，有兩種傳回值的格式：

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

第一種很好理解，就是檢索map中key對應的value值。如果key不存在，則value傳回值對應資料類型的0。例如int為數值0，布爾為false，字串為空白""。

第二種不僅返回key對應的值，還根據key是否存在返回一個布爾值賦值給exists變數。所以，當key存在時，value為對應的值，exists為true；當key不存在，value為0(同樣是各資料類型所代表的0)，exists為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)

上面將輸出如下結果：

138 true0 false

在Go中設定類似於這種多個傳回值的情況很多，即便是自己編寫函數也會經常設定它的exists屬性。

len()和delete()

len()函數用於擷取map中元素的個數，即有多個少key。delete()用於刪除map中的某個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}

測試map中元素是否存在

兩種方式可以測試map中是否存在某個key：

1. 根據map元素的第二個傳回值來判斷
   
2. 根據返回的value是否為0(不同資料類型的0不同)來判斷

方式一：直接存取map中的該元素，將其賦值給兩個變數，第二個變數就是元素是否存在的修飾變數。

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

可以將上面兩個步驟合并起來，看著更高大上一些：

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

方式二：根據map元素返回的value判斷。因為該map中的value部分是int類型，所以它的0是數值的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資料類型是string，則判斷是否為空白：

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

由於map中的value有可能本身是存在的，但它的值為0，這時就會出現誤判斷。例如下面的"Shell"，它已經存在，但它對應的值為0。

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

所以，應當使用第一種方式進行判斷元素是否存在。

迭代遍曆map

因為map是key/value類型的資料結構，key就是map的index，所以range關鍵字對map操作時，將返回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)}

擷取map中所有的key

Go中沒有提供直接擷取map所有key的函數。所以，只能自己寫，方式很簡單，range遍曆map，將遍曆到的key放進一個slice中儲存起來。

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

注意上面聲明的slice中要限制長度為0，否則聲明為長度4、容量4的slice，而這4個元素都是空值，而且後面append()會直接對slice進行一次擴容，導致append()後的slice長度為map長度的2倍，前一半為空白，後一般才是map中的key。

傳遞map給函數

map是一種指標，所以將map傳遞給函數，僅僅只是複製這個指標，所以函數內部對map的操作會直接修改外部的map。

例如，addone()用於給map的key對應的值加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}

Go基礎系列(7)：map類型