Swift 数组

集合类型

Swift 语言提供 Arrays、Sets 和 Dictionaries 三种基本的集合类型用来存储集合数据。数组(Arrays)是有序数据的集。集合(Sets)是无序无重复数据的集。字典(Dictionaries)是无序的键值对的集。

数组(Arrays)

数组使用有序列表存储同一类型的多个值。相同的值可以多次出现在一个数组的不同位置中。

数组的简单语法

写 Swift 数组应该遵循像 Array<Element> 这样的形式,其中 Element 是这个数组中唯一允许存在的数据类型。我们也可以使用像 [Element] 这样的简单语法。尽管两种形式在功能上是一样的,但是推荐较短的那种,而且在本文中都会使用这种形式来使用数组。

创建一个空数组

我们可以使用构造语法来创建一个由特定数据类型构成的空数组:

var someInts = [Int]()
print("someInts is of type [Int] with \(someInts.count) items.")
// 打印“someInts is of type [Int] with 0 items.”

注意,通过构造函数的类型,someInts 的值类型被推断为 [Int]。

或者,如果代码上下文中已经提供了类型信息,例如一个函数参数或者一个已经定义好类型的常量或者变量,我们可以使用空数组语句创建一个空数组,它的写法很简单:[](一对空方括号):

someInts.append(3)
// someInts 现在包含一个 Int 值
someInts = []
// someInts 现在是空数组,但是仍然是 [Int] 类型的。

创建一个带有默认值的数组

Swift 中的 Array 类型还提供一个可以创建特定大小并且所有数据都被默认的构造方法。我们可以把准备加入新数组的数据项数量(count)和适当类型的初始值(repeating)传入数组构造函数:

var threeDoubles = Array(repeating: 0.0, count: 3)
// threeDoubles 是一种 [Double] 数组,等价于 [0.0, 0.0, 0.0]

通过两个数组相加创建一个数组

我们可以使用加法操作符(+)来组合两种已存在的相同类型数组。新数组的数据类型会被从两个数组的数据类型中推断出来:

var anotherThreeDoubles = Array(repeating: 2.5, count: 3)
// anotherThreeDoubles 被推断为 [Double],等价于 [2.5, 2.5, 2.5]
var sixDoubles = threeDoubles + anotherThreeDoubles
// sixDoubles 被推断为 [Double],等价于 [0.0, 0.0, 0.0, 2.5, 2.5, 2.5]

用数组字面量构造数组

我们可以使用数组字面量来进行数组构造,这是一种用一个或者多个数值构造数组的简单方法。数组字面量是一系列由逗号分割并由方括号包含的数值:

[value 1, value 2, value 3]。

下面这个例子创建了一个叫做 shoppingList 并且存储 String 的数组:

var shoppingList: [String] = ["Eggs", "Milk"]
// shoppingList 已经被构造并且拥有两个初始项。

shoppingList 变量被声明为“字符串值类型的数组“,记作 [String]。 因为这个数组被规定只有 String 一种数据结构,所以只有 String 类型可以在其中被存取。 在这里,shoppingList 数组由两个 String 值("Eggs" 和 "Milk")构造,并且由数组字面量定义。

注意shoppingList 数组被声明为变量(var 关键字创建)而不是常量(let 创建)是因为以后可能会有更多的数据项被插入其中。

在这个例子中,字面量仅仅包含两个 String 值。匹配了该数组的变量声明(只能包含 String 的数组),所以这个字面量的分配过程可以作为用两个初始项来构造 shoppingList 的一种方式。

由于 Swift 的类型推断机制,当我们用字面量构造只拥有相同类型值数组的时候,我们不必把数组的类型定义清楚。shoppingList 的构造也可以这样写:

var shoppingList = ["Eggs", "Milk"]

因为所有数组字面量中的值都是相同的类型,Swift 可以推断出 [String] 是 shoppingList 中变量的正确类型。

访问和修改数组

我们可以通过数组的方法和属性来访问和修改数组,或者使用下标语法。

可以使用数组的只读属性 count 来获取数组中的数据项数量:

print("The shopping list contains \(shoppingList.count) items.")
// 输出“The shopping list contains 2 items.”(这个数组有2个项)

使用布尔属性 isEmpty 作为一个缩写形式去检查 count 属性是否为 0:

if shoppingList.isEmpty {
    print("The shopping list is empty.")
} else {
    print("The shopping list is not empty.")
}

也可以使用 append() 方法在数组后面添加新的数据项:

shoppingList.append("Flour")
// shoppingList 现在有3个数据项,有人在摊煎饼

除此之外,使用加法赋值运算符(+=)也可以直接在数组后面添加一个或多个拥有相同类型的数据项:

shoppingList += ["Baking Powder"]
// shoppingList 现在有四项了
shoppingList += ["Chocolate Spread", "Cheese", "Butter"]
// shoppingList 现在有七项了

可以直接使用下标语法来获取数组中的数据项,把我们需要的数据项的索引值放在直接放在数组名称的方括号中:

var firstItem = shoppingList[0]
// 第一项是“Eggs”
注意第一项在数组中的索引值是 0 而不是 1。 Swift 中的数组索引总是从零开始。

我们也可以用下标来改变某个已有索引值对应的数据值:

shoppingList[0] = "Six eggs"
// 其中的第一项现在是“Six eggs”而不是“Eggs”

还可以利用下标来一次改变一系列数据值,即使新数据和原有数据的数量是不一样的。下面的例子把 "Chocolate Spread"、"Cheese" 和 "Butter" 替换为 "Bananas" 和 "Apples":

shoppingList[4...6] = ["Bananas", "Apples"]
// shoppingList 现在有6项
注意不可以用下标访问的形式去在数组尾部添加新项。

调用数组的 insert(_:at:) 方法来在某个具体索引值之前添加数据项:

shoppingList.insert("Maple Syrup", at: 0)
// shoppingList 现在有7项
// 现在是这个列表中的第一项是“Maple Syrup”

这次 insert(_:at:) 方法调用把值为 "Maple Syrup" 的新数据项插入列表的最开始位置,并且使用 0 作为索引值。

类似的我们可以使用 remove(at:) 方法来移除数组中的某一项。这个方法把数组在特定索引值中存储的数据项移除并且返回这个被移除的数据项(我们不需要的时候就可以无视它):

let mapleSyrup = shoppingList.remove(at: 0)
// 索引值为0的数据项被移除
// shoppingList 现在只有6项,而且不包括 Maple Syrup
// mapleSyrup 常量的值等于被移除数据项“Maple Syrup”的值
注意如果我们试着对索引越界的数据进行检索或者设置新值的操作,会引发一个运行期错误。我们可以使用索引值和数组的 count 属性进行比较来在使用某个索引之前先检验是否有效。除了当 count 等于 0 时(说明这是个空数组),最大索引值一直是 count - 1,因为数组都是零起索引。

数据项被移除后数组中的空出项会被自动填补,所以现在索引值为 0 的数据项的值再次等于 "Six eggs":

firstItem = shoppingList[0]
// firstItem 现在等于“Six eggs”

如果我们只想把数组中的最后一项移除,可以使用 removeLast() 方法而不是 remove(at:) 方法来避免我们需要获取数组的 count 属性。就像后者一样,前者也会返回被移除的数据项:

let apples = shoppingList.removeLast()
// 数组的最后一项被移除了
// shoppingList 现在只有5项,不包括 Apples
// apples 常量的值现在等于“Apples”字符串

数组的遍历

我们可以使用 for-in 循环来遍历所有数组中的数据项:

for item in shoppingList {
    print(item)
}
// Six eggs
// Milk
// Flour
// Baking Powder
// Bananas

如果我们同时需要每个数据项的值和索引值,可以使用 enumerated() 方法来进行数组遍历。enumerated() 返回一个由每一个数据项索引值和数据值组成的元组。我们可以把这个元组分解成临时常量或者变量来进行遍历:

for (index, value) in shoppingList.enumerated() {
    print("Item \(String(index + 1)): \(value)")
}
// Item 1: Six eggs
// Item 2: Milk
// Item 3: Flour
// Item 4: Baking Powder
// Item 5: Bananas