go语言Map详解
Map
Go语言中提供的映射关系容器为map，其内部使用散列表（hash）实现
map是一种无序的基于key-value的数据结构，Go语言中的map是引用类型，必须初始化才能使用。
它提供了高效的查找、插入和删除操作，非常适合用于构建关联数组或字典。
Map 的基本概念
每个 map 都是一个无序的集合，通过键来唯一标识值。
键可以是任何可以比较的类型（如字符串、整数、结构体等），而值可以是任何类型。
map 是引用类型，因此在传递给函数时，函数接收到的是指向同一底层数据结构的引用。
Go 中的 map 实现细节
Go 的 map 是基于哈希表实现的，具有高效的查找、插入和删除性能。
底层实现使用桶来存储多个键值对，并通过链表解决哈希冲突问题。
map 具有自动扩容的特性，以保持性能和存储效率。
哈希函数：
每个键在插入时会被传入一个哈希函数，该函数会生成一个哈希值。这个哈希值用于确定在底层数组中的位置。
Go 使用的是非加密的哈希函数，针对不同类型（如字符串、整数等）具有不同的哈希算法。
桶（Bucket）：
在 Go 的 map 中，底层数组被称为桶（bucket）。每个桶可以存储多个键值对，这解决了哈希冲突的问题。
当两个或多个键经过哈希运算后映射到同一个桶时，Go 会使用链表的方式将它们链接在该桶中。
每个桶的大小和数量会根据存储的键值对数量而动态扩展。
扩容：
当 map 中的元素数量超过一定阈值时，Go 会对 map 进行扩容。
扩容时，Go 将创建一个新的、更大的底层数组，并重新计算每个键的哈希值以确定新的位置，
然后将现有的键值对复制到新的桶中。
这种扩容策略旨在保持哈希表操作的效率，同时降低碰撞的概率。
负载因子：
负载因子是一个衡量哈希表是否需要扩展的指标，通常表示为元素数量与桶的数量之比。
在 Go 中，当负载因子超过某个阈值时，会触发扩容。
创建 Map
可以使用 make 函数或字面量来创建 map。
package main
import "fmt"
func main() {
// 创建一个空的 map，键为字符串，值为整数
ageMap := make(map[string]int)
// 插入键值对
ageMap["Alice"] = 25
ageMap["Bob"] = 30
fmt.Println("年龄Map:", ageMap) // 输出: 年龄Map: map[Alice:25 Bob:30]
}
package main
import "fmt"
func main() {
// 使用字面量创建 map
fruits := map[string]int{
"苹果": 10,
"香蕉": 20,
"橙子": 15,
}
fmt.Println("水果数量:", fruits) // 输出: 水果数量: map[香蕉:20 橙子:15 苹果:10]
}
访问和修改 Map
使用键来访问或修改对应的值。
package main
import "fmt"
func main() {
fruits := map[string]int{
"苹果": 10,
"香蕉": 20,
}
// 访问值
appleCount := fruits["苹果"]
fmt.Println("苹果的数量:", appleCount) // 输出: 苹果的数量: 10
// 修改值
fruits["苹果"] = 12
fmt.Println("更新后的苹果数量:", fruits["苹果"]) // 输出: 更新后的苹果数量: 12
// 检查某个键是否存在
if count, exists := fruits["橙子"]; exists {
fmt.Println("橙子的数量:", count)
} else {
fmt.Println("橙子不存在")
}
}
判断键是否存在
Go语言中有个判断map中键是否存在的特殊写法，格式如下
value, ok := map[key]
func main() {
scoreMap := make(map[string]int)
scoreMap["张三"] = 90
scoreMap["小明"] = 100
// 如果key存在ok为true,v为对应的值；不存在ok为false,v为值类型的零值
v, ok := scoreMap["张三"]
if ok {
fmt.Println(v)
} else {
fmt.Println("查无此人")
}
}
删除 Map 中的元素
可以使用 delete 函数删除某个键及其对应的值。
使用delete()内建函数从map中删除一组键值对，delete()函数的格式如下：
delete(map, key)
- map:表示要删除键值对的map
- key:表示要删除的键值对的键
如果删除的键不存在，则delete()函数不会报错。
package main
import "fmt"
func main() {
fruits := map[string]int{
"苹果": 10,
"香蕉": 20,
}
// 删除香蕉
delete(fruits, "香蕉")
fmt.Println("删除后的水果数量:", fruits) // 输出: 删除后的水果数量: map[苹果:10]
}
遍历 Map
可以使用 for range 循环遍历 map 的所有键值对。
遍历map时的元素顺序与添加键值对的顺序无关。
package main
import "fmt"
func main() {
fruits := map[string]int{
"苹果": 10,
"香蕉": 20,
"橙子": 15,
}
// 遍历 map
for fruit, count := range fruits {
fmt.Printf("%s 的数量是: %d\n", fruit, count)
}
}
//只遍历key
for key := range fruits {
fmt.Println(key)
}
//只遍历value
for _, value := range fruits {
fmt.Println(value)
}
按照指定顺序遍历map
- 将 map 中的键提取到切片中。
- 对切片进行排序。
- 按照排序后的键顺序遍历 map。
逻辑步骤概述
提取键：我们使用 for key := range fruits 迭代 map 的键，并将这些键添加到切片 keys 中。
排序：使用 sort.Strings(keys) 对键进行排序。根据具体的键类型（如 int、string、float 等），可以使用适当的排序函数。
遍历：最后，我们遍历排序后的切片，并使用它来访问 map 中的值，按照特定顺序输出结果。
package main
import (
"fmt"
"sort"
)
func main() {
// 创建一个 map
fruits := map[string]int{
"香蕉": 20,
"苹果": 10,
"橙子": 15,
"草莓": 25,
}
// 1. 提取键到切片
keys := make([]string, 0, len(fruits))
for key := range fruits {
keys = append(keys, key)
}
// 2. 对切片进行排序
sort.Strings(keys)//调用sort.Strings()函数对切片进行排序,默认升序排序
// 3. 按照排序后的键顺序遍历 map
for _, key := range keys {
fmt.Printf("%s 的数量是: %d\n", key, fruits[key])
}
}
苹果 的数量是: 10
香蕉 的数量是: 20
草莓 的数量是: 25
橙子 的数量是: 15
元素为map类型的切片
在 Go 语言中，切片的元素可以是任意类型，包括 map 类型。这种灵活性使得可以轻松地组织和管理复杂的数据结构。
当需要存储一组具有相同特征的物体时，可以使用 map 来表示每个物体的属性，然后将这些 map 存储在切片中。
逻辑步骤概述
创建切片：我们定义了一个切片 studentGrades，其元素类型为 map[string]int，用来存储学生的姓名和成绩。
添加元素：使用 append() 函数将新的 map 添加到切片中，每个 map 存储一个学生的成绩。
遍历切片：通过两层 for 循环，遍历切片中的每个 map，并输出学生的姓名和成绩。
package main
import "fmt"
func main() {
// 创建一个切片，元素类型为 map[string]int
var studentGrades []map[string]int
// 添加学生的成绩到切片中
studentGrades = append(studentGrades, map[string]int{
"Alice": 85,
"Bob": 90,
})
studentGrades = append(studentGrades, map[string]int{
"Charlie": 70,
"David": 95,
})
// 遍历切片中的 map
for i, grades := range studentGrades {
fmt.Printf("学生 %d 的成绩:\n", i+1)
for name, grade := range grades {
fmt.Printf(" %s: %d\n", name, grade)
}
}
}
学生 1 的成绩:
Alice: 85
Bob: 90
学生 2 的成绩:
Charlie: 70
David: 95
可以根据需要使用不同类型的 map，例如：
map[string]string：用于存储键为字符串，值也为字符串的映射关系，如存储用户信息或配置项。
嵌套结构：可以将更复杂的结构体作为值。
type Student struct {
Name string
Grade int
}
var students []map[string]Student
students = append(students, map[string]Student{
"Alice": {Name: "Alice", Grade: 85},
"Bob": {Name: "Bob", Grade: 90},
})
值为切片类型的map
在 Go 语言中，您可以创建一个 map，其值类型为切片（slice）。
这种数据结构非常适用于需要将多个值与某个键关联的场景，
在 Go 语言中，使用值为切片类型的 map 允许您轻松管理多个值与对应键的关系。
这种灵活性使得可以满足复杂的数据结构需求，便捷地组织和访问数据。
在实际开发中，可用于各种场景，例如学生管理、产品信息处理等。
比如将多个学生的成绩与他们的名字关联，或是将多个订单的项目与一个用户关联。
逻辑步骤概述
创建 map：初始化一个 map，键为 string，值为 []int（整型切片）。
添加数据：向 map 中添加键值对，其中值是一个切片，存储多个成绩。
遍历 map：通过 for range 遍历 map，并对每个键值的切片进行进一步遍历，输出学生的姓名及其成绩。
更新成绩：使用 append() 函数向某个学生的成绩切片中添加新的成绩，实现动态更新。
package main
import "fmt"
func main() {
// 创建一个 map，键为字符串，值为整数切片
scores := make(map[string][]int)
// 向 map 中添加数据
scores["Alice"] = []int{85, 90, 92}
scores["Bob"] = []int{78, 82}
scores["Charlie"] = []int{88, 91, 85}
// 遍历 map
for name, scoreList := range scores {
fmt.Printf("%s 的成绩: ", name)
for _, score := range scoreList {
fmt.Printf("%d ", score)
}
fmt.Println() // 换行
}
// 示例：给某个学生添加一个成绩
scores["Alice"] = append(scores["Alice"], 95)
fmt.Printf("更新后 Alice 的成绩: %v\n", scores["Alice"])
}
Alice 的成绩: 85 90 92
Bob 的成绩: 78 82
Charlie 的成绩: 88 91 85
更新后 Alice 的成绩: [85 90 92 95]
其他用法
可以根据需要将值的类型定义为其他类型的切片，
如 map[string][]string 用于存储学生的课程列表，
或 map[string][]float64 用于存储某个产品的价格历史等。
courses := make(map[string][]string)
courses["Alice"] = []string{"数学", "英语", "科学"}
courses["Bob"] = []string{"艺术", "体育"}
for student, courseList := range courses {
fmt.Printf("%s 的课程: %v\n", student, courseList)
}
prices := make(map[string][]float64)
prices["苹果"] = []float64{1.5, 2.0, 2.5}
prices["香蕉"] = []float64{1.8, 2.2, 2.6}
for fruit, priceList := range prices {
fmt.Printf("%s 的价格: ", fruit)
for _, price := range priceList {
fmt.Printf("%.2f ", price)
}
fmt.Println() // 换行
}
注意事项
无序性：map 的元素顺序是无序的。在遍历时，输出的顺序并不一定与插入的顺序相同。
引用类型：map 是引用类型，传递给函数时传递的是引用，因此对 map 的修改会影响到原始数据。
零值：如果尝试访问一个不存在的键，Go 会返回该值类型的零值。在整型 map 中，未存在的键返回 0。
并发安全：map 在并发环境下不安全，多个 goroutine 同时读写 map 可能会导致程序崩溃。可使用 sync.Mutex 或其他机制来实现并发安全访问。
原文地址：https://blog.csdn.net/gopher9511/article/details/142407841
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