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@@ -196,4 +196,359 @@ func demonstrateArrayOperations() {
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}
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fmt.Println()
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}
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}// de
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monstrateMultiDimensionalArrays 演示多维数组
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func demonstrateMultiDimensionalArrays() {
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fmt.Println("4. 多维数组:")
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// 二维数组
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fmt.Printf(" 二维数组:\n")
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// 声明和初始化二维数组
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var matrix [3][4]int
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fmt.Printf(" 声明 3x4 矩阵: %v\n", matrix)
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// 初始化二维数组
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matrix2 := [2][3]int{
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{1, 2, 3},
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{4, 5, 6},
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}
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fmt.Printf(" 初始化 2x3 矩阵:\n")
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for i, row := range matrix2 {
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fmt.Printf(" 行 %d: %v\n", i, row)
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}
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// 访问和修改二维数组元素
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fmt.Printf(" 访问元素 matrix2[1][2]: %d\n", matrix2[1][2])
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matrix2[0][1] = 99
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fmt.Printf(" 修改后 matrix2[0][1]: %d\n", matrix2[0][1])
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// 遍历二维数组
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fmt.Printf(" 遍历二维数组:\n")
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for i := 0; i < len(matrix2); i++ {
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for j := 0; j < len(matrix2[i]); j++ {
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fmt.Printf(" matrix2[%d][%d] = %d\n", i, j, matrix2[i][j])
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}
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}
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// 使用 range 遍历二维数组
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fmt.Printf(" 使用 range 遍历:\n")
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for i, row := range matrix2 {
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for j, value := range row {
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fmt.Printf(" [%d][%d] = %d\n", i, j, value)
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}
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}
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// 三维数组
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fmt.Printf(" 三维数组:\n")
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cube := [2][2][2]int{
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{
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{1, 2},
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{3, 4},
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},
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{
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{5, 6},
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{7, 8},
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},
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}
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fmt.Printf(" 3D 数组:\n")
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for i, plane := range cube {
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fmt.Printf(" 平面 %d:\n", i)
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for j, row := range plane {
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fmt.Printf(" 行 %d: %v\n", j, row)
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}
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}
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// 实际应用：游戏棋盘
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fmt.Printf(" 实际应用 - 井字棋棋盘:\n")
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board := [3][3]string{
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{"X", "O", "X"},
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{"O", "X", "O"},
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{"X", "O", "X"},
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}
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fmt.Printf(" 井字棋棋盘:\n")
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for i, row := range board {
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fmt.Printf(" ")
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for j, cell := range row {
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fmt.Printf("%s", cell)
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if j < len(row)-1 {
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fmt.Printf(" | ")
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}
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}
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fmt.Printf("\n")
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if i < len(board)-1 {
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fmt.Printf(" ---------\n")
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}
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}
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fmt.Println()
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}
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// demonstrateArrayProperties 演示数组的特性
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func demonstrateArrayProperties() {
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fmt.Println("5. 数组的特性:")
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// 数组是值类型
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fmt.Printf(" 数组是值类型:\n")
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arr1 := [3]int{1, 2, 3}
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arr2 := arr1 // 拷贝整个数组
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fmt.Printf(" 原数组 arr1: %v\n", arr1)
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fmt.Printf(" 拷贝数组 arr2: %v\n", arr2)
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// 修改拷贝不影响原数组
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arr2[0] = 99
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fmt.Printf(" 修改 arr2[0] 后:\n")
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fmt.Printf(" arr1: %v (未改变)\n", arr1)
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fmt.Printf(" arr2: %v (已改变)\n", arr2)
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// 数组比较
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fmt.Printf(" 数组比较:\n")
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a := [3]int{1, 2, 3}
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b := [3]int{1, 2, 3}
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c := [3]int{1, 2, 4}
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fmt.Printf(" a == b: %t\n", a == b)
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fmt.Printf(" a == c: %t\n", a == c)
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fmt.Printf(" a != c: %t\n", a != c)
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// 注意：不同长度的数组是不同类型，不能比较
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// var d [4]int
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// fmt.Println(a == d) // 编译错误
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// 数组作为函数参数
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fmt.Printf(" 数组作为函数参数:\n")
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original := [3]int{10, 20, 30}
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fmt.Printf(" 调用前: %v\n", original)
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modifyArrayByValue(original)
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fmt.Printf(" 值传递后: %v (未改变)\n", original)
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modifyArrayByPointer(&original)
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||||
fmt.Printf(" 指针传递后: %v (已改变)\n", original)
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||||
// 数组的零值
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fmt.Printf(" 数组的零值:\n")
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var zeroIntArray [3]int
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var zeroStringArray [2]string
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var zeroBoolArray [2]bool
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fmt.Printf(" int 数组零值: %v\n", zeroIntArray)
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||||
fmt.Printf(" string 数组零值: %v\n", zeroStringArray)
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||||
fmt.Printf(" bool 数组零值: %v\n", zeroBoolArray)
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||||
// 数组长度是编译时常量
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||||
fmt.Printf(" 数组长度是编译时常量:\n")
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const size = 5
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constArray := [size]int{1, 2, 3, 4, 5}
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fmt.Printf(" 使用常量定义数组: %v\n", constArray)
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fmt.Println()
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}
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// demonstratePracticalApplications 演示数组的实际应用
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func demonstratePracticalApplications() {
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fmt.Println("6. 数组的实际应用:")
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// 应用1: 统计和分析
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fmt.Printf(" 应用1 - 成绩统计:\n")
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scores := [10]int{85, 92, 78, 96, 88, 73, 91, 87, 94, 82}
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||||
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||||
// 计算总分和平均分
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||||
total := 0
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||||
for _, score := range scores {
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||||
total += score
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}
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average := float64(total) / float64(len(scores))
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||||
// 找最高分和最低分
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||||
max, min := scores[0], scores[0]
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||||
for _, score := range scores {
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||||
if score > max {
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||||
max = score
|
||||
}
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||||
if score < min {
|
||||
min = score
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
fmt.Printf(" 成绩: %v\n", scores)
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fmt.Printf(" 总分: %d\n", total)
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fmt.Printf(" 平均分: %.2f\n", average)
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||||
fmt.Printf(" 最高分: %d\n", max)
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||||
fmt.Printf(" 最低分: %d\n", min)
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||||
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||||
// 应用2: 频率统计
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||||
fmt.Printf(" 应用2 - 字符频率统计:\n")
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||||
text := "hello world"
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var frequency [26]int // 26个字母的频率
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||||
for _, char := range text {
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||||
if char >= 'a' && char <= 'z' {
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||||
frequency[char-'a']++
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||||
}
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||||
}
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||||
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||||
fmt.Printf(" 文本: \"%s\"\n", text)
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||||
fmt.Printf(" 字母频率:\n")
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for i, count := range frequency {
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||||
if count > 0 {
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||||
fmt.Printf(" %c: %d\n", 'a'+i, count)
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||||
}
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||||
}
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||||
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||||
// 应用3: 查找表
|
||||
fmt.Printf(" 应用3 - 月份天数查找表:\n")
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||||
daysInMonth := [12]int{31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31}
|
||||
months := [12]string{
|
||||
"一月", "二月", "三月", "四月", "五月", "六月",
|
||||
"七月", "八月", "九月", "十月", "十一月", "十二月",
|
||||
}
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||||
|
||||
for i := 0; i < len(months); i++ {
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||||
fmt.Printf(" %s: %d天\n", months[i], daysInMonth[i])
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||||
}
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||||
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||||
// 应用4: 缓冲区
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||||
fmt.Printf(" 应用4 - 固定大小缓冲区:\n")
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buffer := [8]byte{}
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data := []byte("Hello")
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||||
// 将数据复制到缓冲区
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copy(buffer[:], data)
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fmt.Printf(" 缓冲区: %v\n", buffer)
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||||
fmt.Printf(" 缓冲区内容: %s\n", string(buffer[:len(data)]))
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||||
// 应用5: 矩阵运算
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||||
fmt.Printf(" 应用5 - 矩阵加法:\n")
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||||
matrixA := [2][2]int{{1, 2}, {3, 4}}
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||||
matrixB := [2][2]int{{5, 6}, {7, 8}}
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||||
var result [2][2]int
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||||
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||||
// 矩阵加法
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||||
for i := 0; i < 2; i++ {
|
||||
for j := 0; j < 2; j++ {
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result[i][j] = matrixA[i][j] + matrixB[i][j]
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||||
}
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||||
}
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||||
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fmt.Printf(" 矩阵A: %v\n", matrixA)
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||||
fmt.Printf(" 矩阵B: %v\n", matrixB)
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fmt.Printf(" A + B: %v\n", result)
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fmt.Println()
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}
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// demonstrateArrayVsSlice 演示数组 vs 切片
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func demonstrateArrayVsSlice() {
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fmt.Println("7. 数组 vs 切片:")
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fmt.Printf(" 数组特点:\n")
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fmt.Printf(" - 固定长度，长度是类型的一部分\n")
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fmt.Printf(" - 值类型，赋值和传参会拷贝\n")
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||||
fmt.Printf(" - 内存效率高，栈上分配\n")
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fmt.Printf(" - 编译时确定大小\n")
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fmt.Printf(" - 可以直接比较\n")
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fmt.Printf(" 切片特点:\n")
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fmt.Printf(" - 动态长度，可以增长和缩减\n")
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fmt.Printf(" - 引用类型，赋值和传参传递引用\n")
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fmt.Printf(" - 更灵活，但有额外开销\n")
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||||
fmt.Printf(" - 运行时动态分配\n")
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||||
fmt.Printf(" - 不能直接比较\n")
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// 性能比较示例
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fmt.Printf(" 使用场景建议:\n")
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||||
fmt.Printf(" 数组适用于:\n")
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||||
fmt.Printf(" - 固定大小的数据集合\n")
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||||
fmt.Printf(" - 性能敏感的场景\n")
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||||
fmt.Printf(" - 需要值语义的场景\n")
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||||
fmt.Printf(" - 小规模数据\n")
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||||
fmt.Printf(" 切片适用于:\n")
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||||
fmt.Printf(" - 动态大小的数据集合\n")
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||||
fmt.Printf(" - 需要灵活操作的场景\n")
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||||
fmt.Printf(" - 大规模数据处理\n")
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fmt.Printf(" - 函数参数传递\n")
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// 转换示例
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fmt.Printf(" 数组和切片的转换:\n")
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arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
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slice := arr[:] // 数组转切片
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fmt.Printf(" 原数组: %v\n", arr)
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fmt.Printf(" 转换的切片: %v\n", slice)
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// 修改切片会影响原数组
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slice[0] = 99
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fmt.Printf(" 修改切片后:\n")
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fmt.Printf(" 数组: %v\n", arr)
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fmt.Printf(" 切片: %v\n", slice)
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||||
fmt.Println()
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||||
}
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// ========== 辅助函数 ==========
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// 值传递数组（会拷贝整个数组）
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func modifyArrayByValue(arr [3]int) {
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arr[0] = 999
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||||
fmt.Printf(" 函数内修改: %v\n", arr)
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}
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// 指针传递数组（传递数组地址）
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func modifyArrayByPointer(arr *[3]int) {
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arr[0] = 888
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||||
fmt.Printf(" 函数内修改: %v\n", *arr)
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||||
}
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/*
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运行这个程序：
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go run 01-arrays.go
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学习要点：
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1. 数组是固定长度的元素序列，长度是类型的一部分
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2. 数组是值类型，赋值和传参会拷贝整个数组
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3. 数组的零值是所有元素都为零值的数组
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4. 数组可以直接比较（相同类型和长度）
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5. 多维数组本质上是数组的数组
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数组的特性：
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1. 固定长度：编译时确定，不能改变
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2. 类型安全：所有元素必须是相同类型
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3. 连续内存：元素在内存中连续存储
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4. 索引访问：O(1) 时间复杂度
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5. 值语义：赋值和传参会拷贝
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声明和初始化方式：
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1. var arr [n]Type
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2. arr := [n]Type{values...}
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3. arr := [...]Type{values...} // 自动推断长度
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4. arr := [n]Type{index: value} // 指定索引
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数组 vs 切片：
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1. 数组：固定长度，值类型，性能高
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2. 切片：动态长度，引用类型，更灵活
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使用建议：
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1. 小规模、固定大小的数据使用数组
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2. 需要动态调整大小时使用切片
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3. 性能敏感的场景考虑数组
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4. 函数参数通常使用切片而不是数组
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常见应用场景：
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1. 固定大小的缓冲区
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2. 查找表和映射表
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3. 矩阵和多维数据
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4. 统计和频率分析
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5. 游戏棋盘等固定结构
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注意事项：
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1. 数组长度是类型的一部分
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2. 不同长度的数组是不同类型
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3. 数组传参会拷贝，大数组考虑传指针
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4. 数组索引越界会 panic
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5. 多维数组的内存布局是行优先的
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*/
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