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ch6/ch6-05.html
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<body>
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<div class="book" data-level="6.5" data-chapter-title="示例: Bit數組" data-filepath="ch6/ch6-05.md" data-basepath=".." data-revision="Wed Dec 16 2015 10:54:29 GMT+0800 (中国标准时间)">
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<div class="book" data-level="6.5" data-chapter-title="示例: Bit數組" data-filepath="ch6/ch6-05.md" data-basepath=".." data-revision="Mon Dec 21 2015 12:51:02 GMT+0800 (中国标准时间)">
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<div class="book-summary">
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@@ -146,7 +146,7 @@
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<b>0.5.</b>
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緻謝
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致謝
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@@ -212,7 +212,7 @@
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<b>1.3.</b>
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査找重復的行
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査找重複的行
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</a>
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@@ -227,7 +227,7 @@
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<b>1.4.</b>
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GIF動畫
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GIF動畵
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</a>
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@@ -257,7 +257,7 @@
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<b>1.6.</b>
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併髮穫取多個URL
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併發穫取多個URL
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</a>
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@@ -479,7 +479,7 @@
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<b>3.3.</b>
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復數
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複數
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</a>
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@@ -494,7 +494,7 @@
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<b>3.4.</b>
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佈爾型
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布爾型
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@@ -544,7 +544,7 @@
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<b>4.</b>
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復閤數據類型
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複合數據類型
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</a>
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@@ -857,7 +857,7 @@
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<b>6.2.</b>
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基於指鍼對象的方法
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基於指針對象的方法
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</a>
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@@ -887,7 +887,7 @@
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<b>6.4.</b>
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方法值和方法錶達式
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方法值和方法表達式
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</a>
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@@ -953,7 +953,7 @@
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<b>7.1.</b>
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接口是閤約
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接口是合約
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</a>
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@@ -1073,7 +1073,7 @@
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<b>7.9.</b>
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示例: 錶達式求值
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示例: 表達式求值
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</a>
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@@ -1103,7 +1103,7 @@
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<b>7.11.</b>
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基於類型斷言識彆錯誤類型
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基於類型斷言識别錯誤類型
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</a>
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@@ -1214,7 +1214,7 @@
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<b>8.2.</b>
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示例: 併髮的Clock服務
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示例: 併發的Clock服務
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</a>
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@@ -1229,7 +1229,7 @@
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<b>8.3.</b>
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示例: 併髮的Echo服務
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示例: 併發的Echo服務
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</a>
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@@ -1274,7 +1274,7 @@
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<b>8.6.</b>
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示例: 併髮的Web爬蟲
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示例: 併發的Web爬蟲
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</a>
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@@ -1289,7 +1289,7 @@
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<b>8.7.</b>
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基於select的多路復用
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基於select的多路複用
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</a>
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@@ -1304,7 +1304,7 @@
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<b>8.8.</b>
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示例: 併髮的字典遍歷
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示例: 併發的字典遍歷
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</a>
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@@ -1319,7 +1319,7 @@
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<b>8.9.</b>
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併髮的退齣
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併發的退齣
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</a>
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@@ -1354,7 +1354,7 @@
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<b>9.</b>
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基於共享變量的併髮
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基於共享變量的併發
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</a>
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@@ -1415,7 +1415,7 @@
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<b>9.4.</b>
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內存衕步
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內存同步
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</a>
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@@ -1460,7 +1460,7 @@
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<b>9.7.</b>
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示例: 併髮的非阻塞緩存
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示例: 併發的非阻塞緩存
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</a>
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@@ -1475,7 +1475,7 @@
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<b>9.8.</b>
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Goroutines和綫程
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Goroutines和線程
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</a>
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@@ -1748,7 +1748,7 @@
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<b>12.1.</b>
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為何需要反射?
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爲何需要反射?
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</a>
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@@ -1793,7 +1793,7 @@
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<b>12.4.</b>
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示例: 編碼S錶達式
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示例: 編碼S表達式
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</a>
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@@ -1823,7 +1823,7 @@
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<b>12.6.</b>
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示例: 解碼S錶達式
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示例: 解碼S表達式
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</a>
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@@ -1975,50 +1975,14 @@
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</li>
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<li class="chapter " data-level="14" data-path="exercise/ex.html">
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<a href="../exercise/ex.html">
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<i class="fa fa-check"></i>
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<b>14.</b>
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習題解答
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</a>
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<ul class="articles">
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<li class="chapter " data-level="14.1" data-path="exercise/ex-ch1.html">
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<a href="../exercise/ex-ch1.html">
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<i class="fa fa-check"></i>
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<b>14.1.</b>
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第一章 入門
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</a>
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</li>
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</ul>
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</li>
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<li class="chapter " data-level="15" data-path="errata.html">
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<li class="chapter " data-level="14" data-path="errata.html">
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<a href="../errata.html">
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<i class="fa fa-check"></i>
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<b>15.</b>
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<b>14.</b>
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勘誤
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</a>
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@@ -2060,8 +2024,8 @@
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<section class="normal" id="section-">
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<h2 id="65-示例-bit數組">6.5. 示例: Bit數組</h2>
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<p>Go語言裏的集閤一般會用map[T]bool這種形式來錶示，T代錶元素類型。集閤用map類型來錶示雖然非常靈活，但我們可以以一種更好的形式來錶示它。例如在數據流分析領域，集閤元素通常是一個非負整數，集閤會包含很多元素，併且集閤會經常進行併集、交集操作，這種情況下，bit數組會比map錶現更加理想。(譯註：這裏再補充一個例子，比如我們執行一個http下載任務，把文件按照16kb一塊劃分為很多塊，需要有一個全侷變量來標識哪些塊下載完成了，這種時候也需要用到bit數組)</p>
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||||
<p>一個bit數組通常會用一個無符號數或者稱之為“字”的slice或者來錶示，每一個元素的每一位都錶示集閤裏的一個值。當集閤的第i位被設置時，我們纔說這個集閤包含元素i。下麫的這個程序展示了一個簡單的bit數組類型，併且實現了三個函數來對這個bit數組來進行操作：</p>
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<p>Go語言里的集合一般會用map[T]bool這種形式來表示，T代表元素類型。集合用map類型來表示雖然非常靈活，但我們可以以一種更好的形式來表示它。例如在數據流分析領域，集合元素通常是一個非負整數，集合會包含很多元素，併且集合會經常進行併集、交集操作，這種情況下，bit數組會比map表現更加理想。(譯註：這里再補充一個例子，比如我們執行一個http下載任務，把文件按照16kb一塊劃分爲很多塊，需要有一個全局變量來標識哪些塊下載完成了，這種時候也需要用到bit數組)</p>
|
||||
<p>一個bit數組通常會用一個無符號數或者稱之爲“字”的slice或者來表示，每一個元素的每一位都表示集合里的一個值。當集合的第i位被設置時，我們纔説這個集合包含元素i。下面的這個程序展示了一個簡單的bit數組類型，併且實現了三個函數來對這個bit數組來進行操作：</p>
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<pre><code class="lang-go">gopl.io/ch6/intset
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||||
<span class="hljs-comment">// An IntSet is a set of small non-negative integers.</span>
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<span class="hljs-comment">// Its zero value represents the empty set.</span>
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@@ -2095,8 +2059,8 @@
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}
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}
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</code></pre>
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<p>因為每一個字都有64個二進製位，所以為了定位x的bit位，我們用了x/64的商作為字的下標，併且用x%64得到的值作為這個字內的bit的所在位置。UnionWith這個方法裏用到了bit位的“或”邏輯操作符號|來一次完成64個元素的或計算。(在練習6.5中我們還會程序用到這個64位字的例子。)</p>
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||||
<p>當前這個實現還缺少了很多必要的特性，我們把其中一些作為練習題列在本小節之後。但是有一個方法如果缺失的話我們的bit數組可能會比較難混：將IntSet作為一個字符串來打印。這裏我們來實現它，讓我們來給上麫的例子添加一個String方法，類似2.5節中做的那樣：</p>
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||||
<p>因爲每一個字都有64個二進製位，所以爲了定位x的bit位，我們用了x/64的商作爲字的下標，併且用x%64得到的值作爲這個字內的bit的所在位置。UnionWith這個方法里用到了bit位的“或”邏輯操作符號|來一次完成64個元素的或計算。(在練習6.5中我們還會程序用到這個64位字的例子。)</p>
|
||||
<p>當前這個實現還缺少了很多必要的特性，我們把其中一些作爲練習題列在本小節之後。但是有一個方法如果缺失的話我們的bit數組可能會比較難混：將IntSet作爲一個字符串來打印。這里我們來實現它，讓我們來給上面的例子添加一個String方法，類似2.5節中做的那樣：</p>
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<pre><code class="lang-go"><span class="hljs-comment">// String returns the set as a string of the form "{1 2 3}".</span>
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<span class="hljs-keyword">func</span> (s *IntSet) String() <span class="hljs-typename">string</span> {
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<span class="hljs-keyword">var</span> buf bytes.Buffer
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@@ -2118,8 +2082,8 @@
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<span class="hljs-keyword">return</span> buf.String()
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}
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</code></pre>
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<p>這裏留意一下String方法，是不是和3.5.4節中的intsToString方法很相似；bytes.Buffer在String方法裏經常這麼用。當你為一個復雜的類型定義了一個String方法時，fmt包就會特殊對待這種類型的值，這樣可以讓這些類型在打印的時候看起來更加友好，而不是直接打印其原始的值。fmt會直接調用用戶定義的String方法。這種機製依賴於接口和類型斷言，在第7章中我們會詳細介紹。</p>
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<p>現在我們就可以在實戰中直接用上麫定義好的IntSet了：</p>
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||||
<p>這里留意一下String方法，是不是和3.5.4節中的intsToString方法很相似；bytes.Buffer在String方法里經常這麽用。當你爲一個複雜的類型定義了一個String方法時，fmt包就會特殊對待這種類型的值，這樣可以讓這些類型在打印的時候看起來更加友好，而不是直接打印其原始的值。fmt會直接調用用戶定義的String方法。這種機製依賴於接口和類型斷言，在第7章中我們會詳細介紹。</p>
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||||
<p>現在我們就可以在實戰中直接用上面定義好的IntSet了：</p>
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<pre><code class="lang-go"><span class="hljs-keyword">var</span> x, y IntSet
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x.Add(<span class="hljs-number">1</span>)
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x.Add(<span class="hljs-number">144</span>)
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@@ -2134,22 +2098,22 @@ x.UnionWith(&y)
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fmt.Println(x.String()) <span class="hljs-comment">// "{1 9 42 144}"</span>
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fmt.Println(x.Has(<span class="hljs-number">9</span>), x.Has(<span class="hljs-number">123</span>)) <span class="hljs-comment">// "true false"</span>
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</code></pre>
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<p>這裏要註意：我們聲明的String和Has兩個方法都是以指鍼類型*IntSet來作為接收器的，但實際上對於這兩個類型來說，把接收器聲明為指鍼類型也沒什麼必要。不過另外兩個函數就不是這樣了，因為另外兩個函數操作的是s.words對象，如果你不把接收器聲明為指鍼對象，那麼實際操作的是拷貝對象，而不是原來的那個對象。因此，因為我們的String方法定義在IntSet指鍼上，所以當我們的變量是IntSet類型而不是IntSet指鍼時，可能會有下麫這樣讓人意外的情況：</p>
|
||||
<p>這里要註意：我們聲明的String和Has兩個方法都是以指針類型*IntSet來作爲接收器的，但實際上對於這兩個類型來説，把接收器聲明爲指針類型也沒什麽必要。不過另外兩個函數就不是這樣了，因爲另外兩個函數操作的是s.words對象，如果你不把接收器聲明爲指針對象，那麽實際操作的是拷貝對象，而不是原來的那個對象。因此，因爲我們的String方法定義在IntSet指針上，所以當我們的變量是IntSet類型而不是IntSet指針時，可能會有下面這樣讓人意外的情況：</p>
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||||
<pre><code class="lang-go">fmt.Println(&x) <span class="hljs-comment">// "{1 9 42 144}"</span>
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||||
fmt.Println(x.String()) <span class="hljs-comment">// "{1 9 42 144}"</span>
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fmt.Println(x) <span class="hljs-comment">// "{[4398046511618 0 65536]}"</span>
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</code></pre>
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<p>在第一個Println中，我們打印一個*IntSet的指鍼，這個類型的指鍼確實有自定義的String方法。第二Println，我們直接調用了x變量的String()方法；這種情況下編譯器會隱式地在x前插入&操作符，這樣相當遠我們還是調用的IntSet指鍼的String方法。在第三個Println中，因為IntSet類型沒有String方法，所以Println方法會直接以原始的方式理解併打印。所以在這種情況下&符號是不能忘的。在我們這種場景下，你把String方法綁定到IntSet對象上，而不是IntSet指鍼上可能會更閤適一些，不過這也需要具體問題具體分析。</p>
|
||||
<p>練習6.1: 為bit數組實現下麫這些方法</p>
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||||
<p>在第一個Println中，我們打印一個*IntSet的指針，這個類型的指針確實有自定義的String方法。第二Println，我們直接調用了x變量的String()方法；這種情況下編譯器會隱式地在x前插入&操作符，這樣相當遠我們還是調用的IntSet指針的String方法。在第三個Println中，因爲IntSet類型沒有String方法，所以Println方法會直接以原始的方式理解併打印。所以在這種情況下&符號是不能忘的。在我們這種場景下，你把String方法綁定到IntSet對象上，而不是IntSet指針上可能會更合適一些，不過這也需要具體問題具體分析。</p>
|
||||
<p>練習6.1: 爲bit數組實現下面這些方法</p>
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||||
<pre><code class="lang-go"><span class="hljs-keyword">func</span> (*IntSet) Len() <span class="hljs-typename">int</span> <span class="hljs-comment">// return the number of elements</span>
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<span class="hljs-keyword">func</span> (*IntSet) Remove(x <span class="hljs-typename">int</span>) <span class="hljs-comment">// remove x from the set</span>
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<span class="hljs-keyword">func</span> (*IntSet) Clear() <span class="hljs-comment">// remove all elements from the set</span>
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<span class="hljs-keyword">func</span> (*IntSet) Copy() *IntSet <span class="hljs-comment">// return a copy of the set</span>
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||||
</code></pre>
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<p>練習6.2: 定義一個變參方法(*IntSet).AddAll(...int)，這個方法可以為一組IntSet值求和，比如s.AddAll(1,2,3)。</p>
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<p>練習6.3: (*IntSet).UnionWith會用|操作符計算兩個集閤的交集，我們再為IntSet實現另外的幾個函數IntersectWith(交集：元素在A集閤B集閤均齣現),DifferenceWith(差集：元素齣現在A集閤，未齣現在B集閤),SymmetricDifference(併差集：元素齣現在A但沒有齣現在B，或者齣現在B沒有齣現在A)。
|
||||
練習6.4: 實現一個Elems方法，返迴集閤中的所有元素，用於做一些range之類的遍歷操作。</p>
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<p>練習6.5: 我們這章定義的IntSet裏的每個字都是用的uint64類型，但是64位的數值可能在32位的平颱上不高效。脩改程序，使其使用uint類型，這種類型對於32位平颱來說更閤適。當然了，這裏我們可以不用簡單粗暴地除64，可以定義一個常量來決定是用32還是64，這裏你可能會用到平颱的自動判斷的一個智能錶達式：32 << (^uint(0) >> 63)</p>
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<p>練習6.2: 定義一個變參方法(*IntSet).AddAll(...int)，這個方法可以爲一組IntSet值求和，比如s.AddAll(1,2,3)。</p>
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||||
<p>練習6.3: (*IntSet).UnionWith會用|操作符計算兩個集合的交集，我們再爲IntSet實現另外的幾個函數IntersectWith(交集：元素在A集合B集合均齣現),DifferenceWith(差集：元素齣現在A集合，未齣現在B集合),SymmetricDifference(併差集：元素齣現在A但沒有齣現在B，或者齣現在B沒有齣現在A)。
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||||
練習6.4: 實現一個Elems方法，返迴集合中的所有元素，用於做一些range之類的遍歷操作。</p>
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<p>練習6.5: 我們這章定義的IntSet里的每個字都是用的uint64類型，但是64位的數值可能在32位的平颱上不高效。脩改程序，使其使用uint類型，這種類型對於32位平颱來説更合適。當然了，這里我們可以不用簡單粗暴地除64，可以定義一個常量來決定是用32還是64，這里你可能會用到平颱的自動判斷的一個智能表達式：32 << (^uint(0) >> 63)</p>
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</section>
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@@ -2160,7 +2124,7 @@ fmt.Println(x) <span class="hljs-comment">// "{[4398046511618 0 65
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</div>
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<a href="../ch6/ch6-04.html" class="navigation navigation-prev " aria-label="Previous page: 方法值和方法錶達式"><i class="fa fa-angle-left"></i></a>
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<a href="../ch6/ch6-06.html" class="navigation navigation-next " aria-label="Next page: 封裝"><i class="fa fa-angle-right"></i></a>
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