06.03-Map

Maps

Map 是一個無排序的 key-value 配對集合,也是所謂的一個有關聯的陣列、一個雜湊表或是一個目錄。map 可以使用一個關聯的 key 來查值,下列是一個 Go 語言的 map 範例:

var x map[string]int

Map 的型別是透過 map 關鍵字表示,後面接著中括號框著的 key 型別,最後則是 value 的型別。可以這樣念,「x 是一個 string 對 int 的 map」。

如同陣列與 slice,可以使用中括號來存取 map,請試著執行下列的程式:

var x map[string]int
x["key"] = 10
fmt.Println(x)

你應該會看到類似如下的錯誤訊息:

panic: runtime error: assignment to entry in nil map

goroutine 1 [running]:
main.main()
  main.go:7 +0x4d

goroutine 2 [syscall]:
created by runtime.main
        C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/2/bindi
t269497170/go/src/pkg/runtime/proc.c:221
exit status 2

到目前為止,我們只看到編譯期的錯誤。這是一個執行期的錯誤訊息,如其名所示,執行期的錯誤會在執行程式期間發生,而編譯期的錯誤則是在編譯程式期間發生的。

我們程式的問題是,必須在使用 map 之前先進行初始化,我們應該改成下面的寫法:

x := make(map[string]int)
x["key"] = 10
fmt.Println(x["key"])

你執行此程式之後應該會看到有 10 出現,陳述句 x["key"] = 10 跟我們在使用陣列時類似,只是這裡是 key 而不是整數,而且是一個字串,因為這裡 map 的 key 型別是 string。我們也可以使用 int 型別做為 key 來建立 map:

x := make(map[int]int)
x[1] = 10
fmt.Println(x[1])

這樣看起來很像是一個陣列,不過還是有些不同之處。首先,map 的長度(透過 len(x) 取得)是可以改變的,只要我們新增項目(item)就會改變。起初 map 建立時的長度為 0,而在我們執行 x[1] = 10 之後,長度就變成 1 了。第二個與陣列的差異是,map 並非循序的,例如在陣列中,x[1] 代表的是 x[0],不過 map 卻不一定如此。

我們也可以使用內建的 delete 函式來刪除 map 中的項目:

delete(x, 1)

接著來看一個 map 範例程式:

package main

import "fmt"

func main() {
    elements := make(map[string]string)
    elements["H"] = "Hydrogen"
    elements["He"] = "Helium"
    elements["Li"] = "Lithium"
    elements["Be"] = "Beryllium"
    elements["B"] = "Boron"
    elements["C"] = "Carbon"
    elements["N"] = "Nitrogen"
    elements["O"] = "Oxygen"
    elements["F"] = "Fluorine"
    elements["Ne"] = "Neon"
    
    fmt.Println(elements["Li"])
}

elements 是一個 map,使用化學元素表的前十個元素符號做為 elaments 的索引值,這是常見的 map 用法:如同查表或是查字典。假設我們查詢了一個不存在的元素:

fmt.Println(elements["Un"])

若是執行上面這行程式,應該不會傳回任何資料。技術上,一個 map 會依據 value 的型別而傳回相對應的零值(比如字串就是傳回空字串)。雖然我們可以透過條件式來檢查零值(elements["Un"] == ""),不過 Go 語言有提供一個更好的方法:

name, ok := elements["Un"]
fmt.Println(name, ok)

存取一個 map 中的一個元素可以傳回兩個值,第一個值是查詢的結果,而第二個值是告訴我們查詢是否成功。在 Go 語言中,我們通常會看到下列這樣的程式碼:

if name, ok := elements["Un"]; ok {    
    fmt.Println(name, ok)
}

首先,我們試著存取 map 的值,若成功了,則執行區塊中的程式碼:

如同我們在介紹陣列時所見,也有比較簡潔的方式可以建立 map:

elements := map[string]string{
    "H": "Hydrogen",
    "He": "Helium",
    "Li": "Lithium",
    "Be": "Beryllium",
    "B": "Boron",
    "C": "Carbon",
    "N": "Nitrogen",
    "O": "Oxygen",
    "F": "Fluorine",
    "Ne": "Neon",
}

一般會將 map 用來儲存通用的資訊,現在來修改我們的程式,使得元素不僅可以儲存名稱,還可以儲存其標準狀態(室溫狀態):

func main() {
    elements := map[string]map[string]string{
        "H": map[string]string{
            "name":"Hydrogen", 
            "state":"gas",
        },
        "He": map[string]string{
            "name":"Helium", 
            "state":"gas",
        },
        "Li": map[string]string{
            "name":"Lithium", 
            "state":"solid",
        },
        "Be": map[string]string{
            "name":"Beryllium", 
            "state":"solid",
        },
        "B":  map[string]string{
            "name":"Boron",
            "state":"solid",
        },
        "C":  map[string]string{
            "name":"Carbon",
            "state":"solid",
        },
        "N":  map[string]string{
            "name":"Nitrogen",
            "state":"gas",
        },
        "O":  map[string]string{
            "name":"Oxygen",
            "state":"gas",
        },
        "F":  map[string]string{
            "name":"Fluorine",
            "state":"gas",
        },
        "Ne":  map[string]string{
            "name":"Neon",
            "state":"gas",
        },
    }

    if el, ok := elements["Li"]; ok {    
        fmt.Println(el["name"], el["state"])
    }
}

要注意,我們的 map 型別已經從 map[string]string 改為 map[string]map[string]string。現在我們有一個兩層的字串 map ,外部的 map 用來查表(基於元素的符號),而內部的 map 則用來儲存與元素相關的通用資訊,雖然通常都會這樣使用 map,不過我們在第9章會再探討儲存結構化資訊的較好方法。

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