Swift 中的集合类型有哪些？Array、Set 和 Dictionary 有什么区别和适用场景？

Swift 中的集合类型有哪些？Array、Set 和 Dictionary 有什么区别和适用场景？

Swift 提供了三种主要的集合类型：Array（数组）、Set（集合）和 Dictionary（字典）。每种集合类型都有其特定的用途和特点。

Array（数组）：

• 有序集合
• 可以包含重复元素
• 可以通过索引访问元素
• 示例：

  swift
  var numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
  numbers.append(6)
  numbers[0] = 10
  let first = numbers.first  // Optional(10)
  let count = numbers.count  // 6

Array 的常用操作：

swift
var array = [1, 2, 3]

// 添加元素
array.append(4)
array.insert(0, at: 0)

// 删除元素
array.remove(at: 0)
array.removeLast()

// 查找元素
let index = array.firstIndex(of: 2)

// 排序
array.sort()
let sorted = array.sorted()

// 遍历
for (index, element) in array.enumerated() {
    print("\(index): \(element)")
}

Set（集合）：

• 无序集合
• 不能包含重复元素
• 元素必须是可哈希的
• 示例：

  swift
  var set: Set<Int> = [1, 2, 3, 4, 5]
  set.insert(6)
  set.contains(3)  // true
  let count = set.count  // 6

Set 的常用操作：

swift
var set1: Set<Int> = [1, 2, 3, 4, 5]
var set2: Set<Int> = [4, 5, 6, 7, 8]

// 集合操作
let union = set1.union(set2)  // {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
let intersection = set1.intersection(set2)  // {4, 5}
let difference = set1.subtracting(set2)  // {1, 2, 3}
let symmetricDifference = set1.symmetricDifference(set2)  // {1, 2, 3, 6, 7, 8}

// 检查关系
set1.isSubset(of: set2)  // false
set1.isSuperset(of: set2)  // false
set1.isDisjoint(with: set2)  // false

// 添加和删除
set1.insert(6)
set1.remove(1)

Dictionary（字典）：

• 无序键值对集合
• 键必须是唯一的
• 键必须是可哈希的
• 示例：

  swift
  var dict = ["name": "John", "age": "30"]
  dict["email"] = "john@example.com"
  dict["name"] = "Jane"
  let name = dict["name"]  // Optional("Jane")
  let count = dict.count  // 3

Dictionary 的常用操作：

swift
var dict = ["name": "John", "age": "30"]

// 添加和更新
dict["email"] = "john@example.com"
dict.updateValue("Jane", forKey: "name")

// 删除
dict.removeValue(forKey: "age")

// 访问
if let name = dict["name"] {
    print(name)
}

// 遍历
for (key, value) in dict {
    print("\(key): \(value)")
}

// 获取所有键和值
let keys = Array(dict.keys)
let values = Array(dict.values)

Array、Set 和 Dictionary 的区别：

1. 有序性：

   • Array：有序
   • Set：无序
   • Dictionary：无序（键值对）

2. 重复元素：

   • Array：可以包含重复元素
   • Set：不能包含重复元素
   • Dictionary：键必须唯一，值可以重复

3. 访问方式：

   • Array：通过索引访问
   • Set：通过成员检查访问
   • Dictionary：通过键访问

4. 性能：

   • Array：插入和删除 O(n)，访问 O(1)
   • Set：插入、删除、查找 O(1)
   • Dictionary：插入、删除、查找 O(1)

适用场景：

1. 使用 Array 的场景：

   • 需要保持元素顺序
   • 允许重复元素
   • 需要通过索引访问元素
   • 示例：待办事项列表、历史记录

2. 使用 Set 的场景：

   • 需要确保元素唯一性
   • 需要快速查找元素是否存在
   • 需要集合操作（并集、交集等）
   • 示例：标签、用户 ID 集合

3. 使用 Dictionary 的场景：

   • 需要通过键快速查找值
   • 需要存储键值对数据
   • 键是唯一的
   • 示例：用户信息、配置选项

最佳实践：

1. 根据需求选择合适的集合类型
2. 使用 Array 保持顺序
3. 使用 Set 确保唯一性
4. 使用 Dictionary 存储键值对
5. 注意集合的性能特性