Go言語のスライスとMapの基本

Go言語では、スライスやMapは非常に柔軟で強力なデータ構造です。この記事では、スライスやMapの基本的な使い方や特徴について解説します。

スライスとは

スライスは、サイズが可変の配列のようなものです。Goでは多くの場合、配列よりもスライスが使われます。

特徴

サイズが可変:
- スライスは配列と異なり、サイズを固定せずに要素を追加・削除できます。
参照型:
- スライスは基底配列（Underlying Array）を参照します。
- スライスをコピーしても、元のデータに影響を及ぼします。
長さと容量:
- len(slice) はスライス内の現在の要素数を返します。
- cap(slice) は基底配列の終端までの容量を返します。

基本例

package main

import "fmt"

func main() {
    arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} // 配列
    slice := arr[1:4]             // スライス

    fmt.Println("slice:", slice)       // 出力: [2 3 4]
    fmt.Println("len(slice):", len(slice)) // 出力: 3
    fmt.Println("cap(slice):", cap(slice)) // 出力: 4
}

要素の追加

スライスにはappendを使って要素を追加します。

package main

import "fmt"

func main() {
    slice := []int{1, 2, 3} // スライス
    slice = append(slice, 4, 5)
    fmt.Println(slice) // 出力: [1 2 3 4 5]
}

Pythonのリストとの比較

GoのスライスとPythonのリストは似た性質を持っています。

特徴	Goのスライス	Pythonのリスト
サイズの可変性	可変	可変
要素の型	同じ型のみ（int, stringなど）	異なる型を混在可能
初期化	リテラル `[]int{1, 2, 3}` や `make`	リテラル `[1, 2, 3]`
操作メソッド	`append`, `copy` など	`append`, `extend`, `pop` など
内部構造	基底配列を参照する	内部的に動的配列を保持

Pythonのリストは異なる型を混在させることが可能であり、Goのスライスより柔軟ですが、Goのスライスは型安全である点が特徴です。

Mapとは

Mapは、Pythonの辞書（dict）のような「キーと値」のペアを管理するデータ構造です。

特徴

キーと値のペア:
- Mapはキーを使って値にアクセスします。
- キーは一意（ユニーク）でなければなりません。
参照型:
- Mapもスライスと同様に参照型です。
順序保証なし:
- Mapの要素には順序がありません。

基本例

package main

import "fmt"

func main() {
    m := make(map[string]int) // キー: string, 値: int
    m["apple"] = 1
    m["banana"] = 2

    fmt.Println(m) // 出力: map[apple:1 banana:2]
}

要素の追加と更新

要素を追加するには、map[key] = value を使います。
同じキーに対して値を再割り当てすると、既存の値が上書きされます。

package main

import "fmt"

func main() {
    m := make(map[string]int)
    m["apple"] = 1       // 要素の追加
    m["apple"] = 10      // 値の更新
    m["cherry"] = 3      // 新しい要素の追加

    fmt.Println(m) // 出力: map[apple:10 cherry:3]
}

要素の削除

Goでは、delete関数を使ってMapから要素を削除できます。

package main

import "fmt"

func main() {
    m := map[string]int{"apple": 1, "banana": 2}
    delete(m, "banana") // 要素の削除
    fmt.Println(m)        // 出力: map[apple:1]
}

GoのMapとPythonのdictの比較

特徴	GoのMap	Pythonのdict
キーの型	任意の比較可能型（例: int, string）	任意のハッシュ可能型
値の型	任意の型（型を固定）	任意の型
初期化	`make(map[string]int)` またはリテラル	リテラル `{ "key": value }`
順序	順序保証なし	3.7以降は挿入順を保持
要素の追加	`map[key] = value`	`dict[key] = value`
要素の削除	`delete(map, key)`	`del dict[key]`
キーの存在確認	`value, exists := map[key]`	`key in dict`
操作メソッド	手動操作が主	多数のビルトインメソッド（`items`, `keys`, `values`）

GoのMapは型安全性を持ちながら、Pythonのdictに似た柔軟性を提供します。ただし、Pythonのdictの方が多機能で簡潔な操作が可能です。

Mapとスライスの組み合わせ

Mapの値にスライスを持たせることで、複雑なデータ構造を扱うことができます。

例: Mapにスライスを格納

package main

import "fmt"

func main() {
    m := make(map[string][]int)

    m["numbers"] = []int{1, 2, 3}       // スライスを追加
    m["numbers"] = append(m["numbers"], 4) // スライスを更新

    fmt.Println(m) // 出力: map[numbers:[1 2 3 4]]
}

まとめ

スライス:
- 配列のような構造でサイズが可変。
- appendを使って要素を追加。
Map:
- 「キーと値」のペアを管理。
- 直接 map[key] = value で要素を追加・更新。
Pythonとの比較:
- スライスはPythonのリストに似ており、型安全で効率的。
- MapはPythonの辞書に似ており、キーと値のペアを動的に管理可能。

スライスやMapを理解することで、Go言語のデータ操作がより効率的に行えるようになります。具体的なコード例や応用例を試しながら、さらに理解を深めていきましょう！

MIYAKAWA AI