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[操作系统]浅谈Swift集合类型

Swift 的集合表现形式由数组和字典组成。它可以完美的存储任何呢想存储的东西。

 数组是一个同类型的序列化列表集合,它用来存储相同类型的不同值。字典也是一个数组,但它的存值方式类似于Map,通过一对一键来绑定值,是一组非序列化集合。

 在Swift中,数组和字典的键和值都必须明确它的类型。

这意味这数组和字典不会插入一个错误的类型的值,以致于出错。这也意味着当你在数组和字典中取回数值的时候能够确定它的类型。


Swift 使用确定的集合类型可以保证代码工作是不会出错,和让你在开发阶段就能更早的捕获错误。

1、数组
数组是储存同类型不同值的序列化列表。同样的值可以在数组的不同位置出现多次。

Swift数组是储存确定的值,这个Objective-C中的NSArray和NSMutableArray类是有区别的。因为它们是储存各种的对象,而且并不提供返回任何有关对象的具体信息。在Swift中,无论是确定的声明,还是隐式的声明,数组是非常确定它自身是储存什么样的类型,而且,它并不一定要求储存的是类对象。所以Swift数组是类型安全的,因为它一直都确定它自身所能包含的值。

数组的简略语法
定义数组的完整写法是Array<SomeType>。其中SomeType是你想要包含的类型。你也可以使用类似于SomeType[]这样的简略语法。虽然这两种方法在功能上是相同的。但是我们更推荐后者,而且它会一直贯穿于本书。

数组实量(Array Literals
你可以用一个数组实量(Array Literals)来初始化一个数组,它是用简略写法来创建一个包含一个或多个的值的数组。一个数组实量(Array Literals)是由它包含的值,“,”分隔符 已经包括以上内容的中括号对“[]”组成:

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下面的例子创建一个叫shoppinglist,储存字符串(String)类型的数组。

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shoppinglist变量被定义为字符串(String)类型的数组,写作String[]。因为这个数组被确定为字符串类型(String),所以它只能储存字符串(String)类型的值。在这里,用两个字符串类型的值(”Eggs” and “Milk”)和数组实量(Array Literals)的写法来初始化shoppingList数组。

注意
shoppingList数组是被定义为一个变量(使用var 标识符)而不是常量(使用let 标识符),所以在下面的例子可以直接添加元素。

在这个例子中,数组实量(Array Literals)只包含两个字符串类型的值,这符合了shoppingList变量的定义(只能包含字符串(String)类型的数组),所以被分配的数组实量(Array Literals)被允许用两个字符串类型的值来初始化。

得益于Swift的类型推断,当你用相同类型的值来初始化时,你可以不写明类型。初始化shoppingList可以用下面这个方法来代替。

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因为数组实量(Array Literals)中所有的值都是同类型的,所以Swift能够推断shoppingList的类型为字符串数组(String[])。

读取和修改数组
你可以通过方法和属性,或者下标来读取和修改数组。

通过只读属性count来读取数组的长度;

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通过一个返回布尔类型的isEmpty属性检查数组的长度是否为0

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在数组末尾增加一个元素可以通过append方法

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甚至,还可以用(+=)操作符来把一个元素添加到数组末尾

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你也可以用(+=)操作符来把一个数组添加到另一个数组的末尾

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从数组中取出一个值可以使用下标语法。如果你知道一个元素的索引值,你可以数组名后面的中括号中填写索引值来获取这个元素

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注意

数组的第一个元素的索引值为0,不为1,Swift的数组总是索引0;

你可以使用下标语法通过索引修改已经存在的值。

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你可以使用下标语法一次性改变一系列的值,尽管修改的区域远远大于要修改的值。在下面的雷子中, 替换掉 “Chocolate Spread”, “Cheese”,”Butter”,”Bananas”,”Apples”:

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注意,你不能使用下标语法在数组中添加一个元素,如果你尝试使用下标语法来获取或者设置一个元素,你将得到一个运行时的错误。尽管如此,你可以通过count属性验证索引是否正确再使用它。当count为0时(意味着数组为空),则count-1超出了索引的有效范围,因为数组的索引总是从0开始。

在一个特定的索引位置插入一个值,可以使用insert(atIndex:)方法

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这里调用insert方法指明在shoppingList的索引为0的位置中插入一个新元素 “Maple Syrup”

同理,你可以调用removeAtIndex方法移除特定的元素。这个方法移除特定索引位置的元素,已经返回这个被移除的元素(尽管你并不关心这个返回值)。

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当元素被移除的,数组空缺的位置将会被填补,所以现在索引位置为0的元素再一次等于”Six eggs”:

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如果你从数组中移除最后一个元素,使用removeLast方法比removeAtIndex更方便,因为后者需要通过count属性计算数组的长度。和removeAtIndex方法一样,removeLast会返回被移除的元素。

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遍历数组
可以使用for-in循环来遍历数组中的值

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如果需要每一个元素的整形的索引值,使用enumerate函数代替会更方便,enumerate函数对于每一个元素都会返回一个包含元素的索引和值的元组(tuple)。你可以在遍历部分分解元祖并储存在临时变量或者常量中。

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创建和初始化数组
创建一个空的数组和确定的类型(不包含初始化值)使用的初始化语法:

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注意

someInt变量被确定为Int[],因为它使用生成Int[]的初始化方法。

或者,如果上下文(context)已经提供类型信息,例如函数参数或者已经确定类型的常量和变量,你可以从空的数组实量(Array Literals)创建一个空数组,写作[](空的中括号对)。

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Swift数组类型也提供初始化方法来创建确定长度和提供默认数值的数组。你可以通过这个初始化方法增加一个新的数组,元素的数量成为count,合适的默认值为repeatedValue

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得益于类型推断,你并不需要指明这个数组储存的类型就能使用这个初始化方法,因为它从默认值中就能推断出来。

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最后,你可以使用(+)操作符就能创建一个新的数组,把两个存在的数组添加进来
这个新的数组类型从你添加的两个数组中推断出来

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2、字典

字典是储存同一类型但是不同值的容易。每一个值都对应这一个唯一的键(Key),就像是字典内的每一个值都有一个标识符。和数组内的元素是由区别的,字典内的元素是没有特殊的序列的。当你需要根据标识符来查找批量的值时,就可以使用字典。同样的,真实
的物品字典常常用来当作查找特定字典的标识符。

Swift字典时储存一个类型的具体的键和值,和Objective-C的NSDictionary 和NSMutableDictionary由一定的区别,因为它们是使用各种的对象来作为它们的键和值,而且并不提供任何有关对象的具体信息。在Swift中,对于一个特定的字典,它所能储存的键和值都是确定的,无论是明确声明的类型还是隐式推断的类型。

Swift的字典写法是Dictionary<KeyType,ValueType>,KeyType是你想要储存的键,ValueType是你想要储存的值。

唯一的限制就是KeyType必须是可哈希的(hashable)——就是提供一个形式让它们自身是独立识别的。Swift的所有基础类型(例如字符串(String),整形(Int),双精度(Double)和布尔(Bool))在默认是可哈希的(hashable),和这些类型都常常用语当作字典的键。枚举成员值不需要协助值(associated values)(具体描述在 Enumerations)也是因为它们默认也是可哈希的(hashable)。

字典实量(Dictionary Literals
你可以直接用一个字典实量(Dictionary Literals)初始化一个字典。和前面定义一个数组实量(Array Literals)的语法一样。字典实量(Dictionary Literals)就是使用简略写法直接写一个或者多个的键值对来定义一个字典。

一个键值对是一个键和值的组合。在字典实量(Dictionary Literals)里面,每一个键值对总是用一个冒号把键和值分割。键值对的写法就想是一个列表,使用逗号分割,并被一对中括号[]包含着:

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在下面的例子,将会创建一个字典来储存国际机场的名字。在这个字典里面,键是三个字的国际航空运送协会代码,以及它的值是机场的名称:

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airport字典被定义为一个类型为Dictionary<String, String>,这意味这,这个字典的键类型是字符串String,和它的值的类型也是String。

注意
airport字典是被定义为一个变量(使用var 标识符)而不是常量(使用let 标识符),所以在下面的例子可以直接添加元素。

airport字典使用一个包含两个键值对的字典实量(Dictionary Literals)来初始化。第一对由一个叫“TYO”的键和一个叫“Tokyo”的值,第二对有一个叫“DUB”的键和一个叫“Dublin”的值。

这个字典实量(Dictionary Literals)包含两个字符串(String):字符串对。这符合airport变量定义的类型(一个字典只包括字符串(String)键和字符串(String)值),所以在分配字典实量(Dictionary Literals)的时候被允许作为airport字典的两个初始化元素。

和数组一样,如果你初始化一个字典的时候使用相同的类型,你可以不指明字典的类型。
airport初始化可以用下面这个简略写法来代替:

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因为所有的键在字面上都是相同的类型,同样,所有的值也是同样的类型,所以Swift可以推断为Dictionary<String, String>是airports字典的正确类型。

读取和修改字典
你可以通过属性,方法或者下标来读取和修改字典。和数组一样,你使用只读的count属性来检查字典(Dictionary)包含多少个元素。

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你可以使用下标语法给一个字典添加一个元素。使用合适类型作为新的键,并分配给它一个合适的值

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你也可以使用下标语法去改变一个特定键所关联的值。

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同样, 使用字典的updateValue(forKey:) 方法去设置或者更新一个特定键的值 . 和上面的下标例子一样, updateValue(forKey:) 方法如果键不存在则会设置它的值,如果键存在则会更新它的值, 和下标不一样是, updateValue(forKey:) 方法 如果更新时,会返回原来旧的值rThis enables you to 可以使用这个来判断是否发生了更新。

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你也可以使用下标语法通过特定的键去读取一个值。因为如果他的值不存在的时候,可以返回他的键,字典的下标语法会返回一个字典的值的类型的可选值。如果字典中的键包含对应的值,这字典下标语法会返回这个键所对应的值,否则返回nil

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你可以使用下标语法把他的值分配为nil,来移除这个键值对。

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// APL 已经从字典中被移除
同样,从一个字典中移除一个键值对可以使用removeValueForKey方法,这个方法如果存在键所对应的值,则移除一个键值对,并返回被移除的值,否则返回nil。

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遍历字典
你可以使用一个for-in循环来遍历字典的键值对。字典中的每一个元素都会返回一个元祖(tuple),你可以在循环部分分解这个元祖,并用临时变量或者常量来储存它。

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你也可以读取字典的keys属性或者values属性来遍历这个字典的键或值的集合。

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如果你需要一个接口来创建一个字典的键或者值的数组实例,你可以使用keys或者values属性来初始化一个数值。

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注意
Swift中的字典类型是非序列化集合,如果你需要序列化取回键,值,或者键值对,遍历字典不具体叙述。

创建一个空字典
和字典一样,你可以使用确定类型的语法创建一个空的字典。

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这个例子创建一个Int,String类型的字典来储存可读性较好的整数值。它的键是Int类型,以及它们的值是String类型。
如果 上下文(context )中已经提供类型信息,可用一个字典实量(Dictionary Literal)创建一个空的字典,写作[;](由一对[]包含一个冒号:)

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注意
在这个场景,Swift数组和字典类型是一个内置的集合。

3、可变集合类型

数组和字典都是在一个集合中一起储存不同的变量.如果你创建一个数组或者字典,再包含一个变量,创建的这个变量被称为可变的(mutable) 这意味这,你可以在创建之后增加更多的元素来改变这个集合的长度,或者移除已经包含的。 相反的, 如果你把一个数组或者字典定义为常量,则这个数组或者字典不是可变的,他们的长度并不能被改变。
在字典中,不可变也意味着你不能替换已经存在的键的值。一个不可变字典,一旦被设置就不能改变。
数组的不可变有一点点的不同。然而,你仍然不能做任何有可能修改不可变数组的行为。但是你可以重新设置一个已经存在的索引,这使得当Swift的数组的长度确定时,能更好地优化数组的性能。
拥有可变行为的数组也影响着数组实例的分配和修改。
注意
在所有的例子中,这是一个好的练习去创建不可变集合,当数组的长度不需要被改变。
我确信Swift编译器能优化好你所创建的集合。