Go语言 排序与搜索切片

Go语言标准库中提供了sort包对整型，浮点型，字符串型切片进行排序，检查一个切片是否排好序，使用二分法搜索函数在一个有序切片中搜索一个元素等功能。

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关于sort包内的函数说明与使用，请查看

在这里简单讲几个sort包中常用的函数

在Go语言中，对字符串的排序都是按照字节排序，也就是说在对字符串排序时是区分大小写的。

二分搜索算法

Go语言中提供了一个使用二分搜索算法的sort.Search(size,fn)方法：每次只需要比较㏒₂n个元素，其中n为切片中元素的总数。

sort.Search(size,fn)函数接受两个参数：所处理的切片的长度和一个将目标元素与有序切片的元素相比较的函数，该函数是一个闭包，如果该有序切片是升序排列，那么在判断时使用 有序切片的元素 = 目标元素。该函数返回一个int值，表示与目标元素相同的切片元素的索引。

在切片中查找出某个与目标字符串相同的元素索引

go语言中数组使用的注意事项和细节

1、数组是多个 相同类型 的数据的组合，一个数组一旦声明/定义了，其 长度是固定的，不能动态变化 。

2、var arr []int    这时arr就是一个slice 切片 。

3、数组中的元素可以是任何数据类型，包括值类型和引用类型，但是 不能混用 。

4、数组创建后，如果没有赋值，有默认值如下：

    数值类型数组：    默认值为 0

    字符串数组：       默认值为 ""

    bool数组：           默认值为 false

5、使用数组的步骤：

    (1)声明数组并开辟空间

    (3)给数组各个元素赋值

    (3)使用数组

6、数组的下标是从0开始的。

7、数组下标必须在指定范围内使用，否则报panic:数组越界，比如var arr [5]int的有效下标为0~4.

8、Go的数组属于 值类型 ，在默认情况下是 值传递 ，因此会进行值拷贝。 数组间不会相互影响。

9、如想在其他函数中去修改原来的数组，可以使用 引用传递 (指针方式)。

10、长度是数组类型的一部分，在传递函数参数时，需要考虑数组的长度，看以下案例：

题1：编译错误，因为不能把[3]int类型传递给[]int类型，前者是数组，后者是切片；

题2：编译错误，因为不能把[3]int类型传递给[4]int类型；

题3：编译正确，因为[3]int类型传给[3]int类型合法。

go语言中实现切片(slice)的三种方式

定义一个切片，然后让切片去引用一个已经创建好的数组。基本语法如下：

索引1：切片引用的起始元素位

索引2：切片只引用该元素位之前的元素

例程如下：

在该方法中，我们未指定容量cap，这里的值为5是系统定义的。

在方法一中，可以用arr数组名来操控数组中的元素，也可以通过slice切片来操控数组中的元素。切片是直接引用数组，数组是事先存在的，程序员是可见的。

通过 make 来创建切片，基本语法如下：

make函数第三个参数cap即容量是可选的，如果一定要自己注明的话，要注意保证cap≥len。

用该方法可以 指定切片的大小(len)和容量(cap)

例程如下：

由于未赋值系统默认将元素值置为0，即：

数值类型数组：    默认值为 0

字符串数组：       默认值为 ""

bool数组：           默认值为 false

在方法二中，通过make方式创建的切片对应的数组是由make底层维护，对外不可见，即只能通过slice去访问各个元素。

定义一个切片，直接就指定具体数组，使用原理类似于make的方式。

例程如下：

go语言数组，切片和字典的区别和联系

、数组　

与其他大多数语言类似，Go语言的数组也是一个元素类型相同的定长的序列。

（1）数组的创建。

数组有3种创建方式：[length]Type　、[N]Type{value1, value2, ... , valueN}、[...]Type{value1, value2, ... , valueN}　如下：

复制代码代码如下:

func test5() {

var iarray1 [5]int32

var iarray2 [5]int32 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}

iarray3 := [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}

iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}

iarray5 := [...]int32{11, 12, 13, 14, 15}

iarray6 := [4][4]int32{{1}, {1, 2}, {1, 2, 3}}

fmt.Println(iarray1)

fmt.Println(iarray2)

fmt.Println(iarray3)

fmt.Println(iarray4)

fmt.Println(iarray5)

fmt.Println(iarray6)

}

结果：

[0 0 0 0 0]

[1 2 3 4 5]

[1 2 3 4 5]

[6 7 8 9 10]

[11 12 13 14 15]

[[1 0 0 0] [1 2 0 0] [1 2 3 0] [0 0 0 0]]

我们看数组 iarray1，只声明，并未赋值，Go语言帮我们自动赋值为0。再看 iarray2 和 iarray3 ，我们可以看到，Go语言的声明，可以表明类型，也可以不表明类型，var iarray3 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5} 也是完全没问题的。

（2）数组的容量和长度是一样的。cap() 函数和 len() 函数均输出数组的容量（即长度）。如：

复制代码代码如下:

func test6() {

iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}

fmt.Println(len(iarray4))

fmt.Println(cap(iarray4))

}

输出都是5。

（3）使用：

复制代码代码如下:

func test7() {

iarray7 := [5]string{"aaa", `bb`, "可以啦", "叫我说什么好", "()"}

fmt.Println(iarray7)

for i := range iarray7 {

fmt.Println(iarray7[i])

}

}

二、切片

Go语言中，切片是长度可变、容量固定的相同的元素序列。Go语言的切片本质是一个数组。容量固定是因为数组的长度是固定的，切片的容量即隐藏数组的长度。长度可变指的是在数组长度的范围内可变。

（1）切片的创建。

切片的创建有4种方式：

1）make ( []Type ,length, capacity )

2) make ( []Type, length)

3) []Type{}

4) []Type{value1 , value2 , ... , valueN }

从3)、4)可见，创建切片跟创建数组唯一的区别在于 Type 前的“ [] ”中是否有数字，为空，则代表切片，否则则代表数组。因为切片是长度可变的。如下是创建切片的示例：

复制代码代码如下:

func test8() {

slice1 := make([]int32, 5, 8)

slice2 := make([]int32, 9)

slice3 := []int32{}

slice4 := []int32{1, 2, 3, 4, 5}

fmt.Println(slice1)

fmt.Println(slice2)

fmt.Println(slice3)

fmt.Println(slice4)

}

输出为：

[0 0 0 0 0]

[0 0 0 0 0 0 0 0 0]

[]

[1 2 3 4 5]

如上，创造了4个切片，3个空切片，一个有值的切片。

（2）切片与隐藏数组：

一个切片是一个隐藏数组的引用，并且对于该切片的切片也引用同一个数组。如下示例，创建了一个切片slice0，并根据这个切片创建了2个切片 slice1 和 slice2：

复制代码代码如下:

func test9() {

slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}

slice1 := slice0[2 : len(slice0)-1]

slice2 := slice0[:3]

fmt.Println(slice0, slice1, slice2)

slice2[2] = "8"

fmt.Println(slice0, slice1, slice2)

}

输出为：

[a b c d e] [c d] [a b c]

[a b 8 d e] [8 d] [a b 8]

可见，切片slice0 、 slice1 和 slice2是同一个底层数组的引用，所以slice2改变了，其他两个都会变。

（3）遍历、修改切片：

复制代码代码如下:

func test10() {

slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}

fmt.Println("\n~~~~~~元素遍历~~~~~~")

for _, ele := range slice0 {

fmt.Print(ele, " ")

ele = "7"

}

fmt.Println("\n~~~~~~索引遍历~~~~~~")

for index := range slice0 {

fmt.Print(slice0[index], " ")

}

fmt.Println("\n~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~")

for index, ele := range slice0 {

fmt.Print(ele, slice0[index], " ")

}

fmt.Println("\n~~~~~~修改~~~~~~")

for index := range slice0 {

slice0[index] = "9"

}

fmt.Println(slice0)

}

如上，前三种循环使用了不同的for range循环，当for后面，range前面有2个元素时，第一个元素代表索引，第二个元素代表元素值，使用 “_” 则表示忽略，因为go语言中，未使用的值会导致编译错误。

只有一个元素时，该元素代表索引。

只有用索引才能修改元素。如在第一个遍历中，赋值ele为7，结果没有作用。因为在元素遍历中，ele是值传递，ele是该切片元素的副本，修改它不会影响原本值，而在第四个遍历——索引遍历中，修改的是该切片元素引用的值，所以可以修改。

结果为：

~~~~~~元素遍历~~~~~~

a b c d e

~~~~~~索引遍历~~~~~~

a b c d e

~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~

aa bb cc dd ee

~~~~~~修改~~~~~~

[9 9 9 9 9]

（4）、追加、复制切片：

复制代码代码如下:

func test11() {

slice := []int32{}

fmt.Printf("slice的长度为：%d,slice为：%v\n", len(slice), slice)

slice = append(slice, 12, 11, 10, 9)

fmt.Printf("追加后，slice的长度为：%d,slice为：%v\n", len(slice), slice)

slicecp := make([]int32, (len(slice)))

fmt.Printf("slicecp的长度为：%d,slicecp为：%v\n", len(slicecp), slicecp)

copy(slicecp, slice)

fmt.Printf("复制赋值后，slicecp的长度为：%d,slicecp为：%v\n", len(slicecp), slicecp)

}

追加、复制切片，用的是内置函数append和copy，copy函数返回的是最后所复制的元素的数量。

（5）、内置函数append

内置函数append可以向一个切片后追加一个或多个同类型的其他值。如果追加的元素数量超过了原切片容量，那么最后返回的是一个全新数组中的全新切片。如果没有超过，那么最后返回的是原数组中的全新切片。无论如何，append对原切片无任何影响。如下示例：

复制代码代码如下:

func test12() {

slice := []int32{1, 2, 3, 4, 5, 6}

slice2 := slice[:2]

_ = append(slice2, 50, 60, 70, 80, 90)

fmt.Printf("slice为：%v\n", slice)

fmt.Printf("操作的切片：%v\n", slice2)

_ = append(slice2, 50, 60)

fmt.Printf("slice为：%v\n", slice)

fmt.Printf("操作的切片：%v\n", slice2)

}

如上，append方法用了2次，结果返回的结果完全不同，原因是第二次append方法追加的元素数量没有超过 slice 的容量。而无论怎样，原切片slice2都无影响。结果：

slice为：[1 2 3 4 5 6]

操作的切片：[1 2]

slice为：[1 2 50 60 5 6]

操作的切片：[1 2]

GoLang中的切片扩容机制

[5]int 是数组，而 []int 是切片。二者看起来相似，实则是根本上不同的数据结构。

切片的数据结构中，包含一个指向数组的指针 array ，当前长度 len ，以及最大容量 cap 。在使用 make([]int, len) 创建切片时，实际上还有第三个可选参数 cap ，也即 make([]int, len, cap) 。在不声明 cap 的情况下，默认 cap=len 。当切片长度没有超过容量时，对切片新增数据，不会改变 array 指针的值。

当对切片进行 append 操作，导致长度超出容量时，就会创建新的数组，这会导致和原有切片的分离。在下例中

由于 a 的长度超出了容量，所以切片 a 指向了一个增长后的新数组，而 b 仍然指向原来的老数组。所以之后对 a 进行的操作，对 b 不会产生影响。

试比较

本例中， a 的容量为6，因此在 append 后并未超出容量，所以 array 指针没有改变。因此，对 a 进行的操作，对 b 同样产生了影响。

下面看看用 a := []int{} 这种方式来创建切片会是什么情况。

可以看到，空切片的容量为0，但后面向切片中添加元素时，并不是每次切片的容量都发生了变化。这是因为，如果增大容量，也即需要创建新数组，这时还需要将原数组中的所有元素复制到新数组中，开销很大，所以GoLang设计了一套扩容机制，以减少需要创建新数组的次数。但这导致无法很直接地判断 append 时是否创建了新数组。

如果一次添加多个元素，容量又会怎样变化呢？试比较下面两个例子：

那么，是不是说，当向一个空切片中插入 2n-1 个元素时，容量就会被设置为 2n 呢？我们来试试其他的数据类型。

可以看到，根据切片对应数据类型的不同，容量增长的方式也有很大的区别。相关的源码包括： src/runtime/msize.go ， src/runtime/mksizeclasses.go 等。

我们再看看切片初始非空的情形。

可以看到，与刚刚向空切片添加5个int的情况一致，向有3个int的切片中添加2个int，容量增长为6。

需要注意的是， append 对切片扩容时，如果容量超过了一定范围，处理策略又会有所不同。可以看看下面这个例子。

具体为什么会是这样的变化过程，还需要从 源码 中寻找答案。下面是 src/runtime/slice.go 中的 growslice 函数中的核心部分。

GoLang中的切片扩容机制，与切片的数据类型、原本切片的容量、所需要的容量都有关系，比较复杂。对于常见数据类型，在元素数量较少时，大致可以认为扩容是按照翻倍进行的。但具体情况需要具体分析。

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