Golang切片刪除指定元素的三種方法對比

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前言

Go 並沒有提供刪除切片元素專用的語法或函數，需要使用切片本身的特性來刪除元素。

刪除切片指定元素一般有如下幾種方法，本文以 []int 為例給出具體實現。

1.截取法（修改原切片）

這裡利用對 slice 的截取刪除指定元素。註意刪除時，後面的元素會前移，所以下標 i 應該左移一位。

// DeleteSlice1 刪除指定元素。
func DeleteSlice1(a []int, elem int) []int {
	for i := 0; i < len(a); i++ {
		if a[i] == elem {
			a = append(a[:i], a[i+1:]...)
			i--
		}
	}
	return a
}

2.拷貝法（不改原切片）

這種方法最容易理解，重新使用一個 slice，將要刪除的元素過濾掉。缺點是需要開辟另一個 slice 的空間，優點是容易理解，而且不會修改原 slice。

// DeleteSlice2 刪除指定元素。
func DeleteSlice2(a []int, elem int) []int {
	tmp := make([]int, 0, len(a))
	for _, v := range a {
		if v != elem {
			tmp = append(tmp, v)
		}
	}
	return tmp
}

3.移位法（修改原切片）

3.1 方式一

利用一個下標 index，記錄下一個有效元素應該在的位置。遍歷所有元素，當遇到有效元素，將其移動到 index 且 index 加一。最終 index 的位置就是所有有效元素的下一個位置，最後做一個截取就行瞭。這種方法會修改原來的 slice。

該方法可以看成對第一種方法截取法的改進，因為每次指需移動一個元素，性能更加。

// DeleteSlice3 刪除指定元素。
func DeleteSlice3(a []int, elem int) []int {
	j := 0
	for _, v := range a {
		if v != elem {
			a[j] = v
			j++
		}
	}
	return a[:j]
}

3.2 方式二

創建瞭一個 slice，但是共用原始 slice 的底層數組。這樣也不需要額外分配內存空間，直接在原 slice 上進行修改。

// DeleteSlice4 刪除指定元素。
func DeleteSlice4(a []int, elem int) []int {
	tgt := a[:0]
	for _, v := range a {
		if v != elem {
			tgt = append(tgt, v)
		}
	}
	return tgt
}

4.性能對比

假設我們的切片有 0 和 1，我們要刪除所有的 0。

這裡分別對長度為 10、100、1000 的切片進行測試，來上下上面四種實現的性能差異。

生成切片函數如下：

func getSlice(n int) []int {
	a := make([]int, 0, n)
	for i := 0; i < n; i++ {
		if i%2 == 0 {
			a = append(a, 0)
			continue
		}
		a = append(a, 1)
	}
	return a
}

基準測試代碼如下：

func BenchmarkDeleteSlice1(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		_ = DeleteSlice1(getSlice(10), 0)
	}
}
func BenchmarkDeleteSlice2(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		_ = DeleteSlice2(getSlice(10), 0)
	}
}
func BenchmarkDeleteSlice3(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		_ = DeleteSlice3(getSlice(10), 0)
	}
}
func BenchmarkDeleteSlice4(b *testing.B) {
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		_ = DeleteSlice4(getSlice(10), 0)
	}
}

測試結果如下：

原切片長度為 10：

go test -bench=. main/slice
goos: windows
goarch: amd64
pkg: main/slice
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9700 CPU @ 3.00GHz
BenchmarkDeleteSlice1-8         17466486                65.07 ns/op
BenchmarkDeleteSlice2-8         14897282                85.22 ns/op
BenchmarkDeleteSlice3-8         21952129                50.78 ns/op
BenchmarkDeleteSlice4-8         22176390                54.68 ns/op
PASS
ok      main/slice      5.427s

原切片長度為 100：

BenchmarkDeleteSlice1-8          1652146               762.1 ns/op
BenchmarkDeleteSlice2-8          2124237               578.4 ns/op
BenchmarkDeleteSlice3-8          3161318               359.9 ns/op
BenchmarkDeleteSlice4-8          2714158               423.7 ns/op

原切片長度為 1000：

BenchmarkDeleteSlice1-8            56067             21915 ns/op
BenchmarkDeleteSlice2-8           258662              5007 ns/op
BenchmarkDeleteSlice3-8           432049              2724 ns/op
BenchmarkDeleteSlice4-8           325194              3615 ns/op

5.小結

從基準測試結果來看，性能最佳的方法是移位法，其中又屬第一種實現方式較佳。性能最差的也是最常用的方法是截取法。隨著切片長度的增加，上面四種刪除方式的性能差異會愈加明顯。

實際使用時，我們可以根據不用場景來選擇。如不能修改原切片使用拷貝法，可以修改原切片使用移位法中的第一種實現方式。

參考文獻

  • golang刪除slice中特定條件的元素，優化版
  • 【Golang】slice刪除元素的性能對比

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