第7章：数组
数组是一种基本的数据结构，用于存储相同类型的元素集合。在Go语言中，数组的大小是固定的，一旦定义，其长度不可改变。本章将详细介绍Go语言中数组的定义、初始化、访问、遍历以及一些常见的操作。
一、数组的定义与初始化
（一）定义数组
在Go语言中，数组的定义格式如下：
var 数组名 [数组大小]数据类型
- 数组大小：数组中元素的数量，必须是一个常量。
- 数据类型：数组中所有元素的数据类型。
例如，定义一个包含5个整数的数组：
var scores [5]int
（二）初始化数组
数组可以在定义时进行初始化，也可以在定义后单独赋值。
1. 定义时初始化
var scores [5]int = [5]int{95, 91, 39, 60, 21}
或者更简洁地：
var scores = [5]int{95, 91, 39, 60, 21}
2. 定义后初始化
var scores [5]int
scores[0] = 95
scores[1] = 91
scores[2] = 39
scores[3] = 60
scores[4] = 21
（三）省略数组大小
如果在定义数组时已经提供了初始值，可以省略数组的大小，让编译器自动推断：
var scores = [...]int{95, 91, 39, 60, 21}
二、数组的访问与修改
（一）访问数组元素
通过索引来访问数组中的元素，索引从0开始。例如：
package main
import "fmt"
func main() {
var scores = [5]int{95, 91, 39, 60, 21}
fmt.Println("第一个元素：", scores[0])
fmt.Println("第二个元素：", scores[1])
}
（二）修改数组元素
同样通过索引来修改数组中的元素。例如：
package main
import "fmt"
func main() {
var scores = [5]int{95, 91, 39, 60, 21}
scores[2] = 88 // 修改第三个元素
fmt.Println("修改后的数组：", scores)
}
三、数组的遍历
（一）使用for循环遍历
可以使用普通的for循环来遍历数组。例如：
package main
import "fmt"
func main() {
var scores = [5]int{95, 91, 39, 60, 21}
for i := 0; i < len(scores); i++ {
fmt.Println("索引", i, "的值为：", scores[i])
}
}
（二）使用for-range循环遍历
for-range循环是Go语言中特有的一种迭代结构，可以更简洁地遍历数组。例如：
package main
import "fmt"
func main() {
var scores = [5]int{95, 91, 39, 60, 21}
for index, value := range scores {
fmt.Println("索引", index, "的值为：", value)
}
}
四、数组的长度
可以使用内置函数len来获取数组的长度。例如：
package main
import "fmt"
func main() {
var scores = [5]int{95, 91, 39, 60, 21}
fmt.Println("数组的长度为：", len(scores))
}
五、多维数组
（一）定义多维数组
多维数组是数组的数组。例如，定义一个2维数组：
var matrix [3][3]int
（二）初始化多维数组
var matrix = [3][3]int{
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9},
}
（三）访问与修改多维数组
package main
import "fmt"
func main() {
var matrix = [3][3]int{
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9},
}
fmt.Println("第一个元素：", matrix[0][0])
matrix[1][1] = 100 // 修改第二行第二列的值
fmt.Println("修改后的数组：", matrix)
}
（四）遍历多维数组
package main
import "fmt"
func main() {
var matrix = [3][3]int{
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9},
}
for i := 0; i < len(matrix); i++ {
for j := 0; j < len(matrix[i]); j++ {
fmt.Println("matrix[", i, "][", j, "] = ", matrix[i][j])
}
}
}
六、数组的内存分析
数组是值类型，存储在栈上。数组的每个元素占用的字节数取决于其数据类型。例如，int类型在64位系统上通常占用8字节，因此一个[5]int数组占用40字节。
七、数组的优缺点
（一）优点
- 访问速度快：数组的索引访问非常快，时间复杂度为O(1)。
- 内存连续：数组的元素在内存中是连续存储的，这有助于提高缓存命中率。
（二）缺点
- 大小固定：数组的大小在定义后不能改变。
- 灵活性差：数组的大小必须在编译时确定，不能动态调整。
八、总结
本章详细介绍了Go语言中数组的定义、初始化、访问、遍历以及一些常见的操作。数组是一种基本的数据结构，适用于存储固定大小的相同类型元素集合。通过合理使用数组，可以实现高效的元素访问和操作。
在实际开发中，数组的固定大小可能会限制其使用场景。在需要动态调整大小的情况下，可以使用切片（将在第8章详细介绍）。数组和切片在Go语言中都是非常重要的数据结构，掌握它们的使用方法对于编写高效、可读性强的代码至关重要。
在接下来的章节中，我们将继续深入学习Go语言的其他特性，如切片、映射等。希望读者能够通过这些内容更好地掌握Go语言，提升编程技能。