yumaojun03
3ddebb3900
docs(slice): 更新切片文档添加冒泡排序示例和图解 - 添加切片作为函数参数的详细说明，包含值传递和引用传递的对比 - 实现MySort（值传递）和MySortV2（引用传递）两个版本的冒泡排序函数 - 新增draw.io图表文件cut.drawio展示切片切割的可视化解释 - 在README.md中添加图片引用和更详细的切片函数参数说明 - 完善main.go中的切片操作示例，包括切割、删除和排序演示 - 修正切片作业描述，明确要求实现两个版本的字符串转大写函数 ```
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6.9 KiB
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# 切片(slice)
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Go中的slice依赖于数组，它的底层就是数组，所以数组具有的优点, slice都有。 且slice支持可以通过append向slice中追加元素，长度不够时会动态扩展，通过再次slice切片，可以得到得到更小的slice结构，可以迭代、遍历等
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基于数组的 复合数据结构
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```go
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// runtime/slice.go
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type slice struct {
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array unsafe.Pointer // 数组指针
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cap int // 容量
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len int // 长度
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}
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```
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每一个slice结构都由3部分组成：
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+ 容量(capacity): 即底层数组的长度，表示这个slice目前最多能扩展到这么长
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+ 长度(length)：表示slice当前的长度，即当前容纳的元素个数
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+ 数组指针(array): 指向底层数组的指针
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比如创建一个长度为3，容量为5，int类型的切片
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```go
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s := make([]int, 3, 4)
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fmt.Println(a, len(s), cap(s)) // [0 0 0] 3 5
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```
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## 切片与数组
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为了灵活(不需要制定长度, 自动扩容)
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```go
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func main() {
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// 1. 声明切片, 切片不是一个值，是一个boxed结构体, array unsafe.Pointer // 数组指针
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// 底层数组的长度: 容量10, 当前有几个元素3
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slice1 := make([]int, 3, 5)
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fmt.Println(slice1, len(slice1), cap(slice1))
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// 底层数组的长度: 容量10, 当前有几个元素3
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slice1 = append(slice1, 4, 5)
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fmt.Println(slice1, len(slice1), cap(slice1))
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// 这里的容器, 不是硬性限制，是超过容量后，底层数组是自动扩容的(重要)
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// 扩容: 一般是原来的2倍, 新申请一块更大的数组， 把老数据copy过去
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slice1 = append(slice1, 6)
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fmt.Println(slice1, len(slice1), cap(slice1))
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}
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```
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## 创建和初始化
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**原理**：切片是动态数组，底层基于固定大小的数组，可以根据需要动态扩容。创建时可以指定长度和容量。
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```go
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// 使用 make 创建切片：make([]类型, 长度, 容量)
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s1 := make([]int, 3, 5) // 长度3，容量5
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fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1)) // [0 0 0] 3 5
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// 直接初始化
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s2 := []int{1, 2, 3} // 长度和容量都是3
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fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2)) // [1 2 3] 3 3
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// 从数组创建切片
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arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
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s3 := arr[1:4] // 从索引1到3（不包括4）
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fmt.Println(s3, len(s3), cap(s3)) // [2 3 4] 3 4
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```
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## 切片访问
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**原理**：切片通过索引访问元素，索引从0开始。与数组类似，但更灵活。
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```go
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s := []int{10, 20, 30, 40, 50}
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// 通过索引访问元素
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fmt.Println(s[0]) // 10
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fmt.Println(s[2]) // 30
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// 修改元素
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s[1] = 25
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fmt.Println(s) // [10 25 30 40 50]
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```
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## nil和空切片
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**原理**：nil切片表示未初始化的切片，长度和容量都为0。空切片是已初始化的切片但不包含元素。两者在行为上略有不同。
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```go
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// nil 切片：未初始化的切片
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var s1 []int
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fmt.Println(s1 == nil) // true
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fmt.Println(len(s1), cap(s1)) // 0 0
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// 空切片：已初始化的空切片
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s2 := []int{}
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s3 := make([]int, 0)
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fmt.Println(len(s2), cap(s2)) // 0 0
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fmt.Println(len(s3), cap(s3)) // 0 0
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```
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## 往切片中添加元素
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**原理**：使用append函数添加元素。如果容量不足，会自动扩容底层数组，通常容量翻倍增长。
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```go
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s := []int{1, 2}
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fmt.Println(s, len(s), cap(s)) // [1 2] 2 2
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// 使用 append 添加元素
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s = append(s, 3)
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fmt.Println(s, len(s), cap(s)) // [1 2 3] 3 4 (容量自动扩容)
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// 添加多个元素
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s = append(s, 4, 5)
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fmt.Println(s) // [1 2 3 4 5]
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```
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## 遍历切片
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**原理**：可以使用传统for循环或range关键字遍历。range返回索引和值，更简洁。
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```go
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s := []string{"apple", "banana", "cherry"}
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// 方法1：使用索引
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for i := 0; i < len(s); i++ {
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fmt.Println(i, s[i])
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}
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// 方法2：使用 range（推荐）
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for index, value := range s {
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fmt.Println(index, value)
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}
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```
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## slice是引用类型
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**原理**：切片是引用类型，赋值时复制切片头，但共享底层数组。修改一个会影响另一个。
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```go
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s1 := []int{1, 2, 3}
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s2 := s1 // s2 指向同一个底层数组
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s2[0] = 99
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fmt.Println(s1) // [99 2 3] s1 也被修改了
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fmt.Println(s2) // [99 2 3]
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```
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## 切片拷贝
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**原理**：使用copy函数进行深拷贝，创建独立的数据副本。修改拷贝后的切片不会影响原切片。
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```go
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s1 := []int{1, 2, 3}
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s2 := make([]int, len(s1))
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copy(s2, s1) // 拷贝元素到 s2
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s2[0] = 99
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fmt.Println(s1) // [1 2 3] s1 不变
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fmt.Println(s2) // [99 2 3]
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```
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## 通过切片创建新的切片
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**原理**：切片操作创建新的切片视图，共享底层数组。新切片的长度是high-low，容量是原容量减去low。
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```go
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s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
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// 创建子切片：s[low:high] (不包括high) [start: end)
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sub1 := s[1:4] // [1, 2, 3]
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fmt.Println(sub1)
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// 省略索引
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sub2 := s[:3] // [0, 1, 2]
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sub3 := s[2:] // [2, 3, 4, 5]
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sub4 := s[:] // [0, 1, 2, 3, 4, 5] 复制整个切片
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```
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## 切片作为函数参数 (重点: 90%)
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**原理**：切片作为参数传递时，是引用传递，函数内修改会影响调用者。高效但需注意副作用。
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```go
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// 冒泡排序: 值传递
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// 返回一个新的切片(排序的结果)
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func MySort(arr []int) []int {
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// 冒泡排序
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for i := 0; i < len(arr)-1; i++ {
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for j := 0; j < len(arr)-1-i; j++ {
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if arr[j] > arr[j+1] {
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// 值交换: a, b = b, a
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arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
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}
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}
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}
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return arr
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}
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// 冒泡排序: 引用传递
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// 直接修改传入的切片(在原切片上进行排序)
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func MySortV2(arr *[]int) {
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// 冒泡排序
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for i := 0; i < len(*arr)-1; i++ {
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for j := 0; j < len(*arr)-1-i; j++ {
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if (*arr)[j] > (*arr)[j+1] {
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// 值交换: a, b = b, a
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(*arr)[j], (*arr)[j+1] = (*arr)[j+1], (*arr)[j]
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}
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}
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}
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}
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```
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## 总结
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切片是 Golang 中比较有特色的一种数据类型，既为我们操作集合类型的数据提供了便利的方式，是又能够高效的在函数间进行传递，因此在代码中切片类型被使用的相当广泛
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## 作业
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请同学们完成以下切片练习题，以巩固对Go语言切片的理解：
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1. **创建和初始化切片**
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创建一个字符串切片，包含"Go", "Python", "Java"，并打印长度和容量。
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2. **切片操作**
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给定切片[]int{1,2,3,4,5}，创建子切片包含第2到第4个元素（不包括第4个），并打印结果。
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3. **添加元素**
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从空切片开始，使用append添加5个整数，观察长度和容量的变化。
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4. **遍历切片**
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遍历一个整数切片，计算所有元素的和。
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5. **切片拷贝**
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创建一个切片，拷贝到另一个切片，修改原切片，验证拷贝是否独立。
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6. **函数参数**
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编写一个函数，接受字符串切片作为参数，将所有字符串转换为大写并返回新切片， 需要实现2个版本， 1.一个值版本， 2. 指针版本。
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请将代码写在 `main.go` 文件中，并运行测试。
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