第15天：映射（Map）

學(xué)習(xí)目標

在本節(jié)中，我們將深入理解Go語言中的字典類型（映射），通過例子與圖示來幫助你掌握其使用方法。我們將涵蓋以下幾個方面：

1. 概念定義
2. 創(chuàng)建和使用映射
3. 訪問和更新映射中的值
4. 刪除映射中的鍵
5. 遍歷映射
6. 映射的特性與注意事項
7. 實戰(zhàn)項目示例
8. 總結(jié)與練習(xí)

1. 概念定義

在Go語言中，映射（Map）是一種內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型，用于存儲鍵值對。每個鍵必須是唯一的，而每個鍵對應(yīng)的值可以是任意類型。映射類似于其他編程語言中的字典、哈希表或關(guān)聯(lián)數(shù)組。

特點：

• 快速查找：映射提供常數(shù)時間復(fù)雜度的查找。
• 無序：映射中的元素是無序的。
• 靈活性：鍵和值都可以是任意類型。

特性	描述
鍵	唯一且不可變，可以是字符串、整數(shù)等
值	可以是任何類型，包括切片、結(jié)構(gòu)體等
無序性	不保證元素順序
類型聲明	使用map[keyType]valueType聲明

2. 創(chuàng)建和使用映射

創(chuàng)建映射

映射可以使用make函數(shù)創(chuàng)建，也可以使用字面值進行初始化。

示例代碼：

package mainimport ("fmt"
)func main() {// 使用make函數(shù)創(chuàng)建空映射studentGrades := make(map[string]int)// 使用字面值創(chuàng)建并初始化映射employeeSalaries := map[string]float64{"Alice": 70000,"Bob":   50000,"Charlie": 60000,}fmt.Println(studentGrades)fmt.Println(employeeSalaries)
}

代碼運行流程圖

┌─────────────────────────┐
│        main()           │
├─────────────────────────┤
│ make(map[string]int)    │
│ ↑                       │
│ └───> studentGrades     │
│                         │
│ map[string]float64{...} │
│ ↑                       │
│ └───> employeeSalaries  │
└─────────────────────────┘

3. 訪問和更新映射中的值

訪問值

可以通過指定鍵來訪問映射中的值。如果鍵不存在，返回值類型的零值。

示例代碼：

grade := studentGrades["Alice"]
fmt.Println("Alice's grade:", grade) // 輸出: Alice's grade: 0 (默認零值)

更新值

直接通過指定鍵進行賦值。

示例代碼：

studentGrades["Alice"] = 90
fmt.Println("Alice's updated grade:", studentGrades["Alice"]) // 輸出: 90

4. 刪除映射中的鍵

使用內(nèi)置的delete函數(shù)可以從映射中刪除特定的鍵及其值。

示例代碼：

delete(studentGrades, "Alice")
fmt.Println("After deleting Alice:", studentGrades) // 輸出: map[] (預(yù)期為空映射)

5. 遍歷映射

使用for range循環(huán)遍歷映射中的所有鍵值對。

示例代碼：

for name, salary := range employeeSalaries {fmt.Printf("%s earns $%.2f\n", name, salary)
}

遍歷流程圖

┌─────────────────────────┐
│     range迭代器        │
├─────────────────────────┤
│ name = key             │
│ salary = value         │
│ ↓                      │
│ 輸出 key & value       │
└─────────────────────────┘

6. 映射的特性與注意事項

注意事項

1. 鍵的類型：映射的鍵必須支持比較操作，例如字符串、整數(shù)、布爾值等。結(jié)構(gòu)體和切片不能作為鍵。
2. 零值行為：如果訪問一個不存在的鍵，該鍵的值會返回零值，可能導(dǎo)致邏輯錯誤。
3. 并發(fā)安全：使用映射時需要注意并發(fā)條件，Go的映射在并發(fā)寫入時可能會引發(fā)錯誤。

7. 實戰(zhàn)項目示例

假設(shè)我們要創(chuàng)建一個簡單的圖書館系統(tǒng)，其中每本書的ISBN對應(yīng)一本書的信息（標題、作者、出版年份等）。

代碼實現(xiàn)

package mainimport ("fmt"
)// Book 結(jié)構(gòu)體表示一本書
type Book struct {Title  stringAuthor stringYear   int
}func main() {// 創(chuàng)建一個書籍映射，鍵為ISBN，值為Book結(jié)構(gòu)體library := make(map[string]Book)// 添加書籍library["978-3-16-148410-0"] = Book{"Go Programming", "John Doe", 2020}library["978-1-23-456789-7"] = Book{"Learning Go", "Jane Smith", 2021}// 訪問書籍信息isbn := "978-3-16-148410-0"if book, exists := library[isbn]; exists {fmt.Printf("Book found: %s by %s (%d)\n", book.Title, book.Author, book.Year)} else {fmt.Println("Book not found.")}// 遍歷圖書館中的所有書籍for isbn, book := range library {fmt.Printf("ISBN: %s, Title: %s, Author: %s, Year: %d\n", isbn, book.Title, book.Author, book.Year)}// 刪除一本書delete(library, "978-3-16-148410-0")fmt.Println("Updated library:", library)
}

代碼運行流程圖

┌──────────────────────────┐
│        main()           │
├──────────────────────────┤
│ make(map[string]Book)    │
│ ↑                          │
│ └───> library             │
│ ──────────────────────────│
│ 添加書籍到library        │
│ ──────────────────────────│
│ if book.exists()          │
│ └───> 打印書籍信息       │
│ ──────────────────────────│
│ for isbn, book {         │
│ └───> 遍歷并打印書籍    │
│ ──────────────────────────│
│ delete(library, "")      │
│ └───> 更新library        │
└──────────────────────────┘

8. 總結(jié)與練習(xí)

總結(jié)

在這一節(jié)中，我們深入了解了Go語言的映射類型，學(xué)習(xí)了如何創(chuàng)建、使用、刪除和遍歷映射。映射的高效性和靈活性使其成為管理鍵值對的重要工具。我們還通過實戰(zhàn)示例增強了對映射的理解。

練習(xí)任務(wù)

1. 創(chuàng)建一個映射，存儲城市的名字及其對應(yīng)的國家，并實現(xiàn)訪問、更新和刪除操作。
2. 編寫一個程序，統(tǒng)計一段文本中每個單詞出現(xiàn)的次數(shù)，并將結(jié)果存儲在映射中。
3. 將我們圖書館的實現(xiàn)改進一下，支持根據(jù)年份查詢書籍。

通過以上練習(xí)，你將更深入地理解映射的使用和應(yīng)用場景。

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