Go語言學習之對映(map)的用法詳解

2022-04-21 19:00:34

1. 什麼是 map

Map 是一種無序的鍵值對的集合。Map 最重要的一點是通過 key 來快速檢索資料，key 類似於索引，指向資料的值

Map 是無序的，我們無法決定它的返回順序，這是因為 Map 是使用 hash 表來實現的

Map 是參照型別，必須初始化才能使用。其中，key的型別除了切片等參照型別，其他型別都可以；而value則可使用所有型別的值

2. 建立 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)

[string]表示map的key的資料型別

int表示key對應的值

直接通過大括號建立並初始化賦值：

// 空map
my_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
}

注意：

其中map的key可以是任意內建的資料型別(如int)，或者其它可以通過 == 進行等值比較的資料型別，如interface和指標可以，slice、陣列、map、struct型別都不能作為key ，並且key必須唯一。

但value基本可以是任意型別，例如巢狀一個slice到map中：

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

3. 存取 map

存取map中的元素時，指定它的key即可，注意string型別的key必須加上引號：

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 10,
        "2": 20,
        "3": 30,
        "4": 40,
    }
 
    //存取
    fmt.Println(my_map["1"])
    fmt.Println(my_map)
 
    fmt.Println("")
 
    //賦值已有的key & value
    my_map["2"] = 50
    fmt.Println(my_map["2"])
    fmt.Println(my_map)
 
    fmt.Println("")
 
    //賦值新的key&value
    my_map["5"] = 66
    fmt.Println(my_map["5"])
    fmt.Println(my_map)
}

輸出結果

10
map[1:10 2:20 3:30 4:40]
50
map[1:10 2:50 3:30 4:40]
66
map[1:10 2:50 3:30 4:40 5:66]

4. nil map和空map

空map是不做任何賦值的map：

// 空map
package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]string{}
 
    fmt.Println(my_map)
}

輸出結果

map[]

nil map，它將不會做任何初始化，不會指向任何資料結構：

// nil map
var my_map map[string]string

nil map和empty map的關係，就像nil slice和empty slice一樣，兩者都是空物件，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，只不過指向的底層物件是空物件。

使用println輸出看下即可知道：

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

輸出結果：

0x0
0xc04204de38

所以，map型別實際上就是一個指標。

5. map中元素的返回值

當存取map中某個元素的時候，有兩種返回值的格式：

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返回值對應資料型別的0。例如int為數值0，布林為false，字串為空""。

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林值賦值給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(同樣是各資料型別所代表的0)，exists為false。

看下例子：

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 10,
        "2": 20,
        "3": 30,
        "4": 40,
    }
    a := my_map["1"]
    b, exists1 := my_map["2"]
    c, exists2 := my_map["5"]
    fmt.Println(a)
    fmt.Println(b, exists1)
    fmt.Println(c, exists2)
}

上面將輸出如下結果：

10
20 true
0 false

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

6. len()和delete()

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

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 10,
        "2": 20,
        "3": 30,
        "4": 40,
    }
 
    fmt.Printf("刪除前長度為%dn", len(my_map))
    delete(my_map, "1")
    fmt.Printf("刪除後長度為%d", len(my_map))
}

輸出結果如下

刪除前長度為4
刪除後長度為3

7. 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元素的第二個返回值來判斷

② 根據返回的value是否為0(不同資料型別的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。

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 10,
        "2": 20,
        "3": 30,
        "4": 40,
    }
     
//方法1
/* value, exists := my_map["1"]
    if exists {
        fmt.Println("存在", value)
    }
 */
 
 
    //方法2
    if value, exists := my_map["1"]; exists {
        fmt.Printf("值存在, value=%d", value)
    }
}

輸出結果如下

值存在, value=10

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型別，所以它的0是數值的0。

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 10,
        "2": 20,
        "3": 30,
        "4": 40,
    }
 
    value := my_map["5"]
    if value == 0 {
        fmt.Println("不存在")
    }
}

輸出結果如下

不存在

如果map的value資料型別是string，則判斷是否為空：

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]string{
        "1": "book",
        "2": "games",
        "3": "computer",
    }
 
    value := my_map["5"]
    if value == "" {
        fmt.Println("不存在")
    }
}

輸出結果如下

不存在

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"3"，它已經存在，但它對應的值為0

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 22,
        "2": 11,
        "3": 0,
    }
 
    value := my_map["3"]
    if value == 0 {
        fmt.Println("不存在")
    }
}

輸出結果如下

不存在

所以，應當使用第一種方式進行判斷元素是否存在。

8. 迭代遍歷 map

因為map是key/value型別的資料結構，key就是map的index，所以range關鍵字對map操作時，將返回key和value。

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 22,
        "2": 11,
        "3": 0,
        "4": 55,
        "5": 66,
    }
 
    for k, v := range my_map {
        fmt.Printf("key=%s, value=%dn", k, v)
    }
}

輸出結果如下

key=1, value=22
key=2, value=11
key=3, value=0
key=4, value=55
key=5, value=66

如果range迭代map時，只給一個返回值，則表示迭代map的key：

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 22,
        "2": 11,
        "3": 0,
        "4": 55,
        "5": 66,
    }
 
    for key := range my_map {
        fmt.Println("key=", key)
    }
}

輸出結果

key= 1
key= 2
key= 3
key= 4
key= 5

9. 獲取map中所有的key

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

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "Java":   11,
        "Perl":   8,
        "Python": 13,
        "Shell":  23,
    }
 
    // 儲存map中key的slice
    // slice型別要和map的key型別一致
    keys := make([]string,0,len(my_map))
 
    // 將map中的key遍歷到keys中
    for map_key,_ := range my_map {
        keys = append(keys,map_key)
    }
 
    fmt.Println(keys)
}

注意上面宣告的slice中要限制長度為0，否則宣告為長度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，後一般才是map中的key。

10. 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，test()用於給map的key對應的值加1。

package main
 
import "fmt"
 
func main() {
    my_map := map[string]int{
        "1": 22,
        "2": 11,
        "3": 0,
        "4": 55,
        "5": 66,
    }
    fmt.Println("修改之前key=", my_map["3"])
    fmt.Println(my_map)
 
    fmt.Println("")
 
    test(my_map, "3")
    fmt.Println("修改之後key=", my_map["3"])
    fmt.Println(my_map)
 
}
 
func test(m map[string]int, key string) {
    m[key] += 1
}

輸出結果如下