Go/配列とスライス

配列とスライス

配列

Goでは、配列を宣言するときは、

配列名 := [...]要素型{ 初期化リスト } 

で宣言します。

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

配列の各要素の値にアクセスする場合、 fmt.Printf(" x.last = %v\n", x[len(x)-1]) の第2引数のように、

配列名[整数式]

でアクセスします。この場合、配列xの末尾にアクセスという意味です。 なお、配列の要素の順位は0番から数えます。

スライス

Goでは配列とは別に、スライスという要素数を実行時に変更できる可変長の構造があります。 配列をもとにスライスを作ることもできます。 たとえばxという配列のある場合、 下記コードの x[1:4] は xの1番目から4番目までを取り出して、新たにスライスをつくる事を意味します。

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]

スライスの数値を省略して [:] とすると、配列をスライスに変換します。

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

スライスの各要素にアクセスするには、配列と同様に、

スライス[インデックス]

でアクセスできます。

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)
	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]

スライス [9 7 5] のインデックス番号1に相当する 7 が、書き換えにより 888 に置換わっています。

スライスと配列の性能の違い

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

1000までの素数の一覧を求めるプログラムです

sieve がスライスなのか配列なのかが違います。

スライス版も配列版も戻値はスライスなので、単なる素数表の作成は配列版の方がより高速と言えます。

スライスより配列の方が（この例では）3倍程度速いということがわかります。

スライスの追加

スライスに要素を追加するには組込み関数 append を使います。

append(追加される側のスライス, 追加内容)

もし追加内容が2個以上の場合は、

append(追加される側のスライス, 追加内容1,追加内容2,追加内容3)

のようにカンマ(,)で区切って記述していきます。

コード例

package main

import "fmt"

func main() {
	x := [6]int{11, 9, 7, 5, 3, 1}
	fmt.Printf("x ⇒ %v(%T)\n", x, x)
	s := x[:]
	fmt.Printf("s := x[:] ⇒ %v(%T)\n", s, s)
	s = append(s, -4, 23)
	fmt.Println("s = append(s, -4, 23)")
	fmt.Printf("s ⇒ %v\n", s)
}

実行結果

x ⇒ [11 9 7 5 3 1]([6]int)
s := x[:] ⇒ [11 9 7 5 3 1]([]int)
s = append(s, -4, 23)
s ⇒ [11 9 7 5 3 1 -4 23]