从零开始的8-bit迷宫探险【Level 4】Swift 基础语法 (二)

今日目标

• 认识完变数、常数、型态之後，接着来认识将资料做集合处理的型别：
  • 阵列 (Array)
  • 字典 (Dictionary)
  • 集合 (Set)
• 将针对不同型别，介绍几种较常使用的操作

阵列 (Array)

阵列是有序列的集合，集合内的元素必须是同一种类型的。

• 宣告阵列的方法：可以在宣告时加上型态，也可以让 swift 自己侦测型态

var arrayNumber = [1, 2, 5, 10]
var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]

• 修改阵列中的元素
  附注：阵列第一个元素的 index 是从 0 开始

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
arrayString[2] = "MoMo"
print(arrayString)

印出结果：
["Kevin", "Yoyo", "MoMo", "Sam"]

• 加入新元素，使用 append

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
arrayString.append("MoMo")
print(arrayString)

印出结果：
["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam", "MoMo"]

• 移除元素，使用 remove

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
arrayString.remove(at: 1)
print(arrayString)

印出结果：
["Kevin", "Stan", "Sam"]

• 计算阵列的长度，使用 count

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
print(arrayString.count)

印出结果：
4

• 遍历阵列中的元素

1. 使用 forEach

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
arrayString.forEach { item in
    print(item)
}

印出结果：
Kevin
Yoyo
Stan
Sam

2. 使用 for-in

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
for item in arrayString {
    print(item)
}

印出结果：
Kevin
Yoyo
Stan
Sam

如果想取得该元素在阵列中的 index，可以使用 enumerated()，它会回传 index 及该元素的序列资料。
我们分别在 forEach 及 for-in 中使用 enumerated()：

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
arrayString.enumerated().forEach { index, item in
    print("[forEach] \(index): \(item)")
}
for (index, item) in arrayString.enumerated() {
    print("[for loop] \(index): \(item)")
}

印出结果：
[forEach] 0: Kevin
[forEach] 1: Yoyo
[forEach] 2: Stan
[forEach] 3: Sam
[for loop] 0: Kevin
[for loop] 1: Yoyo
[for loop] 2: Stan
[for loop] 3: Sam

• 阵列的排序

1. sort()

• 直接使用 sort()，会由小到大排序：

var arrayNumber = [1, 2, 5, 10, 3, 9]
arrayNumber.sort()
print(arrayNumber)

印出结果：
[1, 2, 3, 5, 9, 10]

2. 自订排序方式

• 如果想自订排序的方式，可以用以下方式：

var arrayNumber = [1, 2, 5, 10, 3, 9]
arrayNumber.sort{ a, b in
    a > b
}
print(arrayNumber)

印出结果：
[10, 9, 5, 3, 2, 1]

• 此外，swift 提供了更简便的写法：$0及$1分别代表第一个参数及第二个参数，我们用以下写法可以达到同样的效果：

var arrayNumber = [1, 2, 5, 10, 3, 9]
arrayNumber.sort{ $0 > $1 }
print(arrayNumber)

印出结果：
[10, 9, 5, 3, 2, 1]

• 使用 sort(by:)
  可以直接带入 >、< 符号排序，例如带入 >，可以由大到小排序：

var arrayNumber = [1, 2, 5, 10, 3, 9]
arrayNumber.sort(by: >)
print(arrayNumber)

印出结果：
[10, 9, 5, 3, 2, 1]

• 随机取得阵列中的元素：randomElement()

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
print(arrayString.randomElement())

印出结果：
Optional("Yoyo")

由於 randomElement() 回传的资料型态是 Optional，如果想强制取值，可以加上!。
关於 Optional 会在之後详细介绍。

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
print(arrayString.randomElement()!)

印出结果：
Yoyo

• 过滤阵列中的元素：filter
  例如过滤出大於等於 5 的数字：

var arrayNumber = [1, 2, 5, 10, 3, 9]
print(arrayNumber.filter{$0 >= 5})

印出结果：
[5, 10, 9]

• 阵列元素的Mapping：map
  将阵列中的元素，依序依照给定的方式做处理
  例如将每个元素都加上额外的字串：

var arrayString: [String] = ["Kevin", "Yoyo", "Stan", "Sam"]
print(arrayString.map{"My name is \($0)"})

印出结果：
["My name is Kevin", "My name is Yoyo", "My name is Stan", "My name is Sam"]

字典 (Dictionary)

字典的内容是 key-value 的集合，可以透过 key来取得对应的值。

• 宣告字典的方法：可以在宣告时加上型态，也可以让 swift 自己侦测型态
  例如：[Int : String]，代表 key 的型态为 Int，值的型态为 String。

var dicNumber = ["good": 80, "excellent": 95, "pass": 60]
var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]

• 修改字典中的值
  透过 key 来改变对应的值

var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]
dicString["age"] = "10"
print(dicString)

印出结果：
["name": "Yoyo", "age": "10", "hobby": "hiking"]

• 加入新元素

var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]
dicString["gender"] = "female"
print(dicString)

印出结果：
["hobby": "hiking", "age": "18", "name": "Yoyo", "gender": "female"]

• 移除元素，使用 removeValue

var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]
dicString.removeValue(forKey: "age")
print(dicString)

印出结果：
["name": "Yoyo", "hobby": "hiking"]

• 计算字典的长度，使用 count

var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]
print(dicString.count)

印出结果：
3

• 遍历阵列中的元素

1. 使用 forEach
可以使用 .key 及 .value 来分别取得 key 及值

var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]
dicString.forEach { item in
    print(item)
    print(item.key)
    print(item.value)
}

印出结果：
(key: "name", value: "Yoyo")
name
Yoyo
(key: "age", value: "18")
age
18
(key: "hobby", value: "hiking")
hobby
hiking

2. 使用 for-in

var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]
for item in dicString {
    print(item)
    print(item.key)
    print(item.value)
}

印出结果：
(key: "name", value: "Yoyo")
name
Yoyo
(key: "age", value: "18")
age
18
(key: "hobby", value: "hiking")
hobby
hiking

• 随机取得字典中的元素：randomElement()

var dicString: [String : String] = ["name": "Yoyo", "age": "18", "hobby": "hiking"]
print(dicString.randomElement())
print(dicString.randomElement()!)

印出结果：
Optional((key: "age", value: "18"))
(key: "age", value: "18")

• 过滤字典中的元素：filter
  例如过滤出值大於等於 80 的元素：

var dicNumber = ["good": 80, "excellent": 95, "pass": 60]
print(dicNumber.filter{$0.value >= 80})

印出结果：
["excellent": 95, "good": 80]

• 字典元素的Mapping：mapValues
  将字典中的元素，依照给定的方式做处理
  例如将每个元素的值都加 5：

var dicNumber = ["good": 80, "excellent": 95, "pass": 60]
print(dicNumber.mapValues{$0 + 5})

印出结果：
["good": 85, "excellent": 100, "pass": 65]

集合 (Set)

Set 是没有序列的集合，包含的值都是不重复的

• 宣告集合的方法：可以在宣告时加上型态，也可以让 swift 自己侦测型态

var setNumber: Set = [0, 2, 5, 3]
var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]

• 加入新元素，使用 insert

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
setString.insert("white")
print(setString)

印出结果：
["white", "orange", "yellow", "black"]

• 移除元素，使用 remove

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
setString.remove("orange")
print(setString)

印出结果：
["yellow", "black"]

• 计算集合的长度，使用 count

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
print(setString.count)

印出结果：
3

• 遍历集合中的元素

1. 使用 forEach

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
setString.forEach { item in
    print(item)
}

印出结果：
orange
yellow
black

2. 使用 for-in

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
for item in setString {
    print(item)
}

印出结果：
orange
yellow
black

• 随机取得集合中的元素：randomElement()

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
print(setString.randomElement())
print(setString.randomElement()!)

印出结果：
Optional("black")
black

• 过滤集合中的元素：filter
  例如过滤出值大於 2 的元素：

var setNumber: Set = [0, 2, 5, 3]
print(setNumber.filter{$0 > 2})

印出结果：
[3, 5]

• 集合元素的Mapping：map
  将集合中的元素，依照给定的方式做处理
  例如将每个元素的值都乘以 10：

var setNumber: Set = [0, 2, 5, 3]
print(setNumber.map{$0 * 10})

印出结果：
[0, 20, 50, 30]

• 集合中是否包含某项目：contains

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
print(setString.contains("yellow"))
print(setString.contains("red"))

印出结果：
true
false

• Set 可以做数学的集合运算：

1. 取得不同集合的交集：intersection

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
var setString2: Set<String> = ["red", "yellow", "white"]
print(setString.intersection(setString2))

印出结果：
["yellow"]

2. 取得不同集合之间，不在对方集合中的元素：symmetricDifference

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
var setString2: Set<String> = ["red", "yellow", "white"]
print(setString.symmetricDifference(setString2))

印出结果：
["red", "black", "orange", "white"]

3. 取得不同集合之间的联集：union

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
var setString2: Set<String> = ["red", "yellow", "white"]
print(setString.union(setString2))

印出结果：
["black", "orange", "yellow", "red", "white"]

4. 取得不同集合之间的差集：subtracting
   例如：
   • 取得在 setString 中，且不包含在 setString2 中的值
   • 取得在 setString2 中，且不包含在 setString 中的值

var setString: Set<String> = ["orange", "yellow", "black"]
var setString2: Set<String> = ["red", "yellow", "white"]
print(setString.subtracting(setString2))
print(setString2.subtracting(setString))

印出结果：
["black", "orange"]
["red", "white"]

今日小结：
今天认识了不同种类的集合类型，我们可以善用他们不同的特性，选择适合的类型来使用。
如果需要处理的是有排序的资料，较适合使用阵列 (Array)。
如果要处理的资料不在乎排序，需要 key-value 配对资料，较适合使用字典 (Dictionary)。
若是要处理数学集合运算，则集合 (Set) 是个不错的选择。

参考来源：
Array
Dictionary
Set