Go/配列とスライス
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配列とスライス
[編集]Go言語には、固定長の配列と可変長のスライスという二つの似たデータ構造があります。それぞれの特徴や使い方を見ていきましょう。
配列
[編集]配列は、固定長で要素数を変更できないデータ構造です。Goでは、配列を宣言する際に以下の形式を使います。
配列名 := [...]要素型{ 初期化リスト }
- 配列の例
package main import "fmt" func main() { x := [...]int{7, 5, 3} fmt.Printf("x ⇒ %#v(%T)\n", x, x) for i, v := range x { fmt.Printf("x[%d] ⇒ %v\n", i, v) } fmt.Printf("x.last = %v\n", x[len(x)-1]) }
- 実行結果
x ⇒ [3]int{7, 5, 3}([3]int) x[0] ⇒ 7 x[1] ⇒ 5 x[2] ⇒ 3 x.last = 3
配列の各要素にアクセスする場合、以下のようにします。
fmt.Printf("x.last = %v\n", x[len(x)-1])
この場合、x[len(x)-1] で配列の末尾要素にアクセスしています。配列のインデックスは0から始まることに注意しましょう。
スライス
[編集]スライスは、要素数を実行時に変更できる可変長のデータ構造です。Goではスライスを直接宣言することも、配列から生成することもできます。
例えば、配列 x からスライスを作成するには、x[1:4] のように記述します。これは、配列の1番目から4番目までの要素をスライスとして取り出すことを意味します。
- コード例
package main import "fmt" func main() { x := []int{11, 9, 7, 5, 3, 1} fmt.Println("x =", x) fmt.Printf("x[1:4] = %v(%T)\n", x[1:4], x[1:4]) fmt.Printf("x[2:4] = %v(%T)\n", x[2:4], x[2:4]) }
- 実行結果
x = [11 9 7 5 3 1] x[1:4] = [9 7 5] x[2:4] = [7 5]
スライスでは、インデックス範囲の数値を省略して x[:] と記述することで、配列全体をスライスに変換できます。
- コード例
package main import "fmt" func main() { x := []int{11, 9, 7, 5, 3, 1} fmt.Printf("x = %v(%T)\n", x, x) fmt.Printf("x[:] = %v(%T)\n", x[:], x[:]) }
- 実行結果
x = [11 9 7 5 3 1]([6]int) x[:] = [11 9 7 5 3 1]([]int)
スライスの各要素へのアクセス
[編集]スライスの各要素にも、配列と同じ方法でアクセスできます。例えば、以下の例ではスライスの要素を変更しています。
- コード例
package main import "fmt" func main() { x := []int{11, 9, 7, 5, 3, 1} fmt.Printf("x ⇒ %v(%T)\n", x, x) s := x[1:4] fmt.Printf("s := x[1:4] ⇒ %v\n", s) s[1] = 888 fmt.Println("s[1] = 888") fmt.Printf("s ⇒ %v\n", s) }
- 実行結果
x ⇒ [11 9 7 5 3 1]([6]int) s := x[1:4] ⇒ [9 7 5] s[1] = 888 s ⇒ [9 888 5]
このコードでは、スライス [9 7 5] のインデックス1の値が 888 に変更されています。
スライスと配列の性能の違い
[編集]スライスと配列の性能を比較する例として、エラトステネスの篩を使ったプログラムを紹介します。
- エラトステネスの篩
package main import "fmt" import "time" const n = 1000 func main() { start := time.Now() slice := SliceEratosthenes1000() fmt.Println(slice) fmt.Println("所要時間：", time.Since(start)) start = time.Now() array := ArrayEratosthenes1000() fmt.Println(array) fmt.Println("所要時間：", time.Since(start)) } func SliceEratosthenes1000() []int { sieve := make([]bool, n+1) for i := 2; i <= n; i++ { sieve[i] = true } result := []int{} for i := 2; i <= n; i++ { if sieve[i] { for j := i * 2; j <= n; j += i { sieve[j] = false } result = append(result, i) } } return result } func ArrayEratosthenes1000() []int { var sieve [n + 1]bool for i := 2; i <= n; i++ { sieve[i] = true } result := []int{} for i := 2; i <= n; i++ { if sieve[i] { for j := i * 2; j <= n; j += i { sieve[j] = false } result = append(result, i) } } return result }
- 実行結果
[2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97 101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199 211 223 227 229 233 239 241 251 257 263 269 271 277 281 283 293 307 311 313 317 331 337 347 349 353 359 367 373 379 383 389 397 401 409 419 421 431 433 439 443 449 457 461 463 467 479 487 491 499 503 509 521 523 541 547 557 563 569 571 577 587 593 599 601 607 613 617 619 631 641 643 647 653 659 661 673 677 683 691 701 709 719 727 733 739 743 751 757 761 769 773 787 797 809 811 821 823 827 829 839 853 857 859 863 877 881 883 887 907 911 919 929 937 941 947 953 967 971 977 983 991 997] 所要時間： 90.578µs [2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97 101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199 211 223 227 229 233 239 241 251 257 263 269 271 277 281 283 293 307 311 313 317 331 337 347 349 353 359 367 373 379 383 389 397 401 409 419 421 431 433 439 443 449 457 461 463 467 479 487 491 499 503 509 521 523 541 547 557 563 569 571 577 587 593 599 601 607 613 617 619 631 641 643 647 653 659 661 673 677 683 691 701 709 719 727 733 739 743 751 757 761 769 773 787 797 809 811 821 823 827 829 839 853 857 859 863 877 881 883 887 907 911 919 929 937 941 947 953 967 971 977 983 991 997] 所要時間： 32.963µs
このプログラムでは、スライスと配列で素数を求める方法を比較しています。スライス版と配列版の結果は同じですが、配列の方が3倍程度高速であることがわかります。
スライスの追加
[編集]スライスに要素を追加するには、組込み関数 append を使用します。
append(スライス, 追加する要素)