Golang Map类型

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Map介绍

Map介绍

• 在Go中，map是哈希表的引用，是一种key-value数据结构。map类型写作map[K]V，其中K和V分别对应key和value的类型。
• map中所有的key都是相同的类型，所有的value也是相同的类型，但key和value可以是不同的类型，value通常使用自定义类型。
• map内部需要通过判断两个key是否相等以确保每个键的唯一性，因此key的数据类型必须是可比较，如果key是自定义类型，则要求自定义类型中的所有字段是可比较的。

map的示意图如下：

map中仅包含一个指向底层哈希表的指针，属于引用类型，当map类型变量进行赋值或传参时，本质就是将map中指向哈希表的指针的值进行拷贝，因此最终两个map变量底层指向的是同一个哈希表，其中一个变量对哈希表修改会影响到另一个map变量。如下：

Map的定义方式

方式一：make map

在定义map时，可以通过make创建指定初始容量的map。如下：

package main

import("fmt""unsafe")funcmain(){// 方式一：make mapvar m =make(map[string]string,10)
    fmt.Printf("m = %v\n", m)// m = map[]
    fmt.Printf("m len = %v\n",len(m))// m len = 0
    fmt.Printf("m size = %d\n", unsafe.Sizeof(m))// m size = 8}

说明一下：

• map定义后需要先通过make函数分配内存空间，然后才能使用。make是Go中的内建函数，可以用于分配并初始化一个map，其第一个参数表示map的类型，第二个参数表示初始容量，第二个参数若省略则使用默认的初始容量。
• 在调用make函数创建map时提供初始容量，以便底层哈希表开辟足够多的哈希桶，这样可以避免后续在插入键值对时哈希表的频繁扩容（重新哈希），从而提高性能。
• 通过len函数可以获取map中键值对的数量，但无法通过cap函数获取map的容量，map底层的哈希表会自动扩容以适应需要存储的键值对数量。

方式二：指定具体的键值对

在定义map时，也可以直接指定具体的键值对。如下：

package main

import("fmt")funcmain(){// 方式二：指定具体的键值对var m =map[string]string{"四川省":"川","陕西省":"陕","广东省":"粤",}
    fmt.Printf("m = %v\n", m)// m = map[四川省:川 广东省:粤 陕西省:陕]
    fmt.Printf("m len = %d\n",len(m))// m len = 3}

说明一下：

• 通过指定具体键值对创建map时，Go运行时也会在底层创建对应的哈希表，并将指定的键值对插入到哈希表中。

Map的增删查改

新增和修改Map元素

新增和修改Map元素

Go中通过

map名[key] = value

的方式在map中新增和修改键值对。如下：

package main

import"fmt"funcmain(){// 新增和修改Map元素var m =map[string]string{"四川省":"川","陕西省":"陕","广东省":"粤",}
    m["浙江省"]="浙"// 新增
    m["四川省"]="川~"// 修改
    fmt.Printf("m = %v\n", m)// m = map[四川省:川~ 广东省:粤 浙江省:浙 陕西省:陕]
    fmt.Printf("m len = %d\n",len(m))// m len = 4}

说明一下：

• map中各个键值对的key值不能重复，在以map名[key] = value的方式操作map中的键值对时，如果对应的key值不存在则视为向map中新增键值对，如果对应的key值存在则视为修改map中对应键值对的value。

查找Map元素

查找Map元素

Go中通过

map名[key]

的方式查找map中的元素。如下：

package main

import"fmt"funcmain(){// 查找Map元素var m =map[string]string{"四川省":"川","陕西省":"陕","广东省":"粤",}var key ="四川省"
    value, ok := m[key]// 查找if!ok {
        fmt.Printf("没有key为%s的键值对\n", key)}else{
        fmt.Printf("%s的简称为%s\n", key, value)// 四川省的简称为川}}

说明一下：

• 通过map名[key]的方式访问map中的元素将会得到两个值，如果map中存在对应key值的键值对，那么第一个值则是与key对应的value，第二个值为true；如果map中不存在对应key值的键值对，那么第一个值将是value对应类型的默认值，第二个值为false。
• 通过map名[key]的方式访问map中的元素时，可以根据得到的第二个值来判断map中是否存在对应key值的键值对，也可以选择只用一个变量来接收其返回值，相当于忽略了它的第二个返回值。

删除Map元素

删除Map元素

Go中通过delete函数删除map中指定key值的键值对。如下：

package main

import"fmt"funcmain(){// 删除Map元素var m =map[string]string{"四川省":"川","陕西省":"陕","广东省":"粤",}delete(m,"广东省")// 删除
    fmt.Printf("m = %v\n", m)// m = map[四川省:川 陕西省:陕]}

说明一下：

• delete是Go中的内建函数，用于删除map中指定key值的键值对，如果map中不存在对应的键值对，则delete不进行任何操作。
• Go中没有提供删除map中所有键值对的方法，如果希望删除map中所有的键值对，可以遍历map中的键值对并逐个进行删除，或者通过make函数重新为当前map分配内存空间，此时原先map底层的哈希表将由GC回收。

遍历Map元素

遍历Map元素

Go中通过for range循环的方式对map元素的遍历。如下：

package main

import"fmt"funcmain(){// 遍历Map元素var m =map[string]string{"四川省":"川","陕西省":"陕","广东省":"粤",}// 遍历map元素for key, value :=range m {
        fmt.Printf("<key:%s, value:%s>\n", key, value)}}

说明一下：

• 在for range循环中遍历map时，每次迭代会返回两个值，第一个是当前键值对的key，第二个是当前键值对的value，当遍历结束后会自动退出for range循环。
• map中的键值对是无序的，每次遍历map得到的键值对序列都是不可预测的。

Map元素排序

Map元素排序

map中的元素是无序的，想要按照key值遍历键值对，可以采用以下方式：

1. 获取map中所有键值对的key，得到keys序列。
2. 根据需求对keys序列进行排序。
3. 遍历keys序列，根据key值访问map中的键值对。

使用案例如下：

package main

import("fmt""sort")funcmain(){// map元素排序var m =map[int]string{1:"周一",7:"周日",3:"周三",2:"周二",5:"周五",4:"周四",6:"周六",}// 1、获取map中所有的keyvar keys []intfor key,_:=range m {
        keys =append(keys, key)}// 2、对所有的key进行排序
    sort.Ints(keys)// 3、遍历有序的key，根据key访问其valuefor_, key :=range keys {
        fmt.Printf("<key:%d, value:%s>\n", key, m[key])}}

运行程序后可以看到，输出的键值对信息是按key值排序的。如下：

说明一下：

• Ints是sort包中的一个函数，用于对int类型的切片按升序进行排序。
• sort包中还有对其他类型切片排序的函数，比如Float64s、Strings等。

Map切片

Map切片

如果一个切片中存储元素的数据类型是map，那么我们称之为map切片。如下：

package main

import"fmt"funcAddStudent(students []map[string]string,
    name string, gender string, class string)[]map[string]string{var student =map[string]string{"name":   name,"gender": gender,"class":  class,}
    students =append(students, student)return students
}funcmain(){// map切片var students []map[string]string
    students =AddStudent(students,"Alice","female","class 2")
    students =AddStudent(students,"Bob","male","class 1")for i :=0; i <len(students); i++{
        fmt.Printf("第%d个学生的信息如下:\n", i+1)for key, value :=range students[i]{
            fmt.Printf("\t%s: %s\n", key, value)}}}

上述代码中定义了一个map切片，切片中的每一个map存储着一个学生的信息，我们通过AddStudent函数向map切片中添加了两个学生的信息，并通过遍历切片中的map输出了学生的信息。运行结果如下：

说明一下：

• 通过append函数向切片末尾追加元素时，append函数会对切片进行检测，如果该切片底层没有引用任何数组（nil切片），那么会先给切片分配一个底层数组，然后再将元素追加到切片中。
• 切片是引用类型，传参时采用引用的方式进行传递，函数内部的切片与原始切片底层引用的是同一个数组，函数内对切片的操作会影响到原始切片。但AddStudent函数在添加学生信息到切片后仍需要将追加后的切片返回，并在调用AddStudent函数的地方用原始切片接收返回值，目的是更新原始切片的长度字段和容量字段，否则在遍历切片中的学生信息时仍无法观察到添加的学生信息。