1. 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 createSlice() {
    // 切片是引用类型，不支持直接比较，只能和 nil 比较

    //声明一个字符串切片
    var a []string
    fmt.Println(a)
    fmt.Println(a == nil)

    //声明一个字符串切片并初始化
    var b = []string{}
    fmt.Println(b)
    fmt.Println(b == nil)

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

func main() {
    createSlice()
}

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。

package main

import "fmt"

// 切片的长度和容量
func showCap() {
    //声明一个字符串切片
    var a = []int{2, 3, 4, 5}
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)

    b := a[:2]
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(b), cap(b), b)

    b = a[1:4]
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(b), cap(b), b)
}

func main() {
    showCap()
}

2. 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 forSlice(a *[]string) {
    // *a[i] 语法错误 可以理解为 *(a[i]) 应当 (*a)[i]
    for i := 0; i < len(*a); i++ {
        fmt.Println((*a)[i])
    }
}

func main() {
    var a = []string{"test1", "test2", "test3"}
    forSlice(&a)
}

2.2. k，v遍历

package main

import "fmt"

func kv_forSlice(a *[]string) {
    for k, v := range *a {
        fmt.Println(k, v)
    }
}

func main() {
    var a = []string{"test1", "test2", "test3"}
    kv_forSlice(&a)
}

3. 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 createArraySlice() {
    var a = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    b := a[1:3]
    fmt.Printf("类型%T value%[1]v \n", a)
    fmt.Printf("类型%T value%[1]v \n", b)
    c := b[:1]
    fmt.Printf("类型%T value%[1]v \n", c)
}

func main() {
    createArraySlice()
}

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 makeCreateSlice() {
    // Type, size cap
    a := make([]int ,2 ,10)
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
}

func main() {
    makeCreateSlice()
}

• 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。

4. 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 appendMethod() {
    a := make([]int, 2, 3)
    a = append(a, 10)
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    a = append(a, 100)
    // 容量不够则 double
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
}

func main() {
    appendMethod()
}

4.2. append追加多个

package main

import "fmt"

func appendMethod() {
    a := make([]int, 2, 3)
    a = append(a, 10)
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    a = append(a, 100)
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
}

func main() {
    appendManyMethod()
}

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 delMethod() {
    a := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    a = append(a[:2], a[3:]...)
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
}

func main() {
    delMethod()
}

4.4. 切片合并

package main

import "fmt"

func mergeSlice() {
    a := []int{1, 2, 3}
    b := []int{4, 5, 6, 7}
    c := append(a, b...)
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(c), cap(c), c)
}

func main() {
    mergeSlice()
}

5. copy()

5.1. 引用问题

• 直接引用为浅拷贝

package main

import "fmt"

func copySlice() {
    a := []int{1, 2, 3, 4}
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    b := a
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(b), cap(b), b)
    b[0] = 998
    fmt.Printf("a 长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    fmt.Printf("b 长度%v 容量%v 值%v \n", len(b), cap(b), b)

}

func main() {
    copySlice()
}

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 deepcopySlice() {
    a := []int{1, 2, 3, 4}
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    b := []int{5, 6, 7, 8}
    fmt.Printf("长度%v 容量%v 值%v \n", len(b), cap(b), b)
    copy(b, a)
    fmt.Printf("a 长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    fmt.Printf("b 长度%v 容量%v 值%v \n", len(b), cap(b), b)
    b[0] = 789
    fmt.Printf("赋值后a 长度%v 容量%v 值%v \n", len(a), cap(a), a)
    fmt.Printf("赋值后b 长度%v 容量%v 值%v \n", len(b), cap(b), b)
}

func main() {
    deepcopySlice()
}

6. 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 sortSlice() {
    aSlice := []int{3, 1, 5, 2, 8}
    sort.Ints(aSlice)
    fmt.Println(aSlice)
    bSlice := []string{"a", "c", "d", "b"}
    sort.Strings(bSlice)
    fmt.Println(bSlice)
}

func main() {
    sortSlice()

}

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 reserveSortSlice() {
    aSlice := []int{3, 1, 5, 2, 8}
    sort.Sort(sort.Reverse(sort.IntSlice(aSlice)))
    fmt.Println(aSlice)
    bSlice := []string{"a", "c", "d", "b"}
    sort.Sort(sort.Reverse(sort.StringSlice(bSlice)))
    fmt.Println(bSlice)
}

func main() {
    reserveSortSlice()
}