[Swift]數組(Array)最強解析

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一、聲明數組

1.1 初始化空數組

var arr1 = []
var arr2 = Array<Int>()
var arr3 = [Int]()

1.2 初始化具有默認值的數組

var arr4 = [1,2,3,4,5]
var arr5 = Array<Int>(repeating: 0, count: 5)
var arr6 = [Int](repeating: 0, count: 5)

二、數組基本操作 

var arr = [1,2,3,4,5]

2.1 添加元素

//方法1：添加元素到末尾
arr.append(1)
//方法2：數組相加，數組類型必須一致
arr += [6,7,8,9]
arr = arr + [6,7,8,9]

2.2 插入元素

//在索引1(第二個位置)插入元素6
arr.insert(6,at:1)

2.3 刪除元素

• removeFirst、removeLast()，需要代碼邏輯判斷確保數組中非空，否則會引發運行時錯誤。
• popLast()，如果數組為空，則返回nil。注意無popFirst()方法。

//刪除第一個元素
arr.removeFirst()

//刪除最后一個元素
//保證數組非空
arr.removeLast()
//空數組時返回nil
arr.popLast()

//根據元素索引刪除元素
arr.remove(at: 1)

//刪除數組區間的元素
arr.removeSubrange(Range.init(NSMakeRange(1, 2))!)

//刪除所有元素
arr.removeAll()

2.4 修改元素

//修改指定索引元素
arr[0] = 6
//修改數組區間的元素
arr[1...3] = [1,2,3]

三、數組基本方法 

var arr = [1,2,3,4,5]

3.1 判空

arr.isEmpty

3.2 數組長度

arr.count

3.3 獲取元素

//根據索引i：
arr[i]
//獲取第一個元素：
arr.first 
arr[0]
//獲取最后一個元素：
arr.last 
arr[arr.count-1]

3.4 數組最值

//數組最小值
arr.min()
//數組最大值
arr.max()

3.5 數組區間

arr[0...1]

3.6 判斷包含指定元素

arr.contains(5)

3.7 返回指定元素索引

//返回值為可選型Optional Type（可選類型）
arr.index(of: 5)
//Optional(4)

3.8 遍歷數組

//方法一：遍歷索引
for index in 0..<arr.count{
    arr[index]
}

//through：包含最后一個元素
//to：不包含最后一個元素
for i in stride(from:0,through:4,by:1)
{
    print(arr[i])
}

//方法二：遍歷元素
for number in arr{
    print(number)
}

//方法三：同時遍歷索引和元素
for (index, number) in arr.enumerated(){
    //遍歷數組索引和元素
    print("\(index+1): \(vowel)")
}

//方法四：forEach遍歷
arr.forEach
{
    (element) in
    print(element)
}

請點擊鏈接：[Swift]forEach詳解

3.9 startIndex、endIndex

startIndex：數組第一個元素的索引。

endIndex：數組最后一個元素的索引的下一位。 

var arr = [1,2,3,4,5]

//startIndex是數組第一個元素的索引
print(arr[arr.startIndex])
//Print 1

print(arr[arr.startIndex..<arr.endIndex])
//Print [1, 2, 3, 4, 5]

//注意endIndex不是數組最后一個元素的索引
print(arr[..<arr.endIndex])
//Print [1, 2, 3, 4, 5]

 四、數組特殊方法 

4.1 filter

(1)直接過濾數組元素，返回滿足符合條件的新數組。 

var arr = [1,2,3,4,5]
//$0表示arr中的元素
//返回大於2的元素組成的數組
let filterArr = arr.filter { $0 > 2 }

 (2)傳入一個閉包函數作為參數，作為判斷條件，返回滿足符合條件的新數組。 

var arr = ["123Z","456Z","789"]
let filterArr = arr.filter { (str) -> Bool in
           return str.contains("Z")}
print(filterArr)
//Print ["123Z", "456Z"]

4.2 map

將原來數組中的元素映射到新的數組中，映射數組元素，轉化元素類型。
map函數以一個閉包函數作為參數，返回一個新的數組，編譯器會自動根據調用它的數組類型自動推斷出返回數組的類型。

var arr = [1,2,3,4,5]
//映射成字符串類型
let mapArr1 = arr.map { (num) -> String in
    return "\(num)" + "Z"
}
print(mapArr1)
//Print ["1Z", "2Z", "3Z", "4Z", "5Z"]


//將數組中每個元素的值乘以3
let mapArr2 = (1...5).map{$0*3}
print(mapArr2)
//Print [3, 6, 9, 12, 15]

4.3 flatMap

flatMap方法是在map方法的基礎上增加新的功能。

(1) 空值過濾：調用flatMap生成的新數組過濾掉了nil值的元素，得到的新數組里面全部都是非nil得元素。

String類型

let arr = ["1", "2", "3", "4", nil]
let newArr = arr.flatMap { $0 }
print(newArr)
//Print ["1", "2", "3", "4"]

Int類型

let arr = [1, 2, 3, 4, nil]
let newArr = arr.flatMap { $0 }
print(newArr)
//Print [1, 2, 3, 4]

(2) 強解包：flatMap自動幫我們做了解包的工作，不用去解包元素。以map方法進行對比。

//以map方法進行對比
let arr1:[String?] = ["123", "456", "789"]
let newArr1 = arr1.map { $0 }
print(newArr1)
//Print [Optional("123"), Optional("456"), Optional("789")]

//flatMap
let arr2:[String?] = ["123", "456", "789"]
let newArr2 = arr2.flatMap { $0 }
print(newArr2)
//Print ["123", "456", "789"]

(3) 數組壓平解嵌套數組：指是把一個二維數組里面的元素（數組）展開成一維數組。

檢查數組中有沒有嵌套數組，把嵌套的數據結構再重組成一個數組。

var arr = [[1], [2], [3], [4], [5]]
let flatMapArr = arr.flatMap{ $0 }
//壓平解嵌套數組
print(flatMapArr)
// Print [1, 2, 3, 4, 5]

請點擊鏈接：[Swift]多維數組的表示和存儲：N維數組映射到一維數組(一一對應)！

4.4 compactMap

過濾數組中出現的nil和可選類型。 

可以把一個集合中的空值去除，並且返回一個去除nil值得數組

let numbers = [1, 2,nil, 5]

//compactMap
let compactMapResult = numbers.compactMap { (number) -> Int? in
    return number
}
print(compactMapResult)
//Print [1, 2, 5]

//map
let mapResult = numbers.map { (number) -> Int? in
    return number
}
print(mapResult)
//Print [Optional(1), Optional(2), nil, Optional(5)]

 4.5 reduce

可以把數組變成一個元素，首先需要指定一個初始值，然后在閉包中寫一個reduce的規則，接着reduce方法會開始遞歸的對數組中的元素進行閉包運算，直到算出最后一個結果。

注意還可以用於其他符號，不只是四則運算符。

//第一個參數為用來運算的初始值。
//依次用第二個參數的運算符號與數組元素進行算術運算。

//數組所有元素之和
print((1...5).reduce(0, +))
//Print 15

//數組所有元素之差
print((1...5).reduce(0, -))
//Print -15

//數組所有元素之積
print((1...5).reduce(1, *))
//Print 120

//數組所有元素之商
print((1...5).reduce(120, /))
//Print 1

//數組所有元素異或:相同為0，不同為1
print([1,1].reduce(0, ^))
//Print 0
print([1,1,1].reduce(0, ^))
//Print 1

將數組元素連接成字符串並添加指定內容，閉包和簡寫形式：

var arr = [1,2,3,4,5]
//閉包形式
let newArr1 = arr.reduce("strengthen") { (a1, a2) -> String in
          return "\(a1)" + "\(a2)"}
print(newArr1)
//Print strengthen12345

//簡寫形式
let newArr2 = arr.reduce("Z"){ "\($0)" + "\($1)" }
print(newArr2)
//Print Z12345

4.6 prefix、suffix

獲取數組從頭或從尾開始的一段片段。

var arr = [1,2,3,4,5]
//prefix：從頭部開始截取
//upTo：[0,3),不包含第三個元素的索引:0,1,2
let prefixArr = arr.prefix(upTo: 3)
print(prefixArr)
//Print [1, 2, 3]

//suffix：截取至尾部
//從第三個元素到末尾，包含第三個元素的索引:3，4
let suffixArr = arr.suffix(from: 3)
print(suffixArr)
//Print [4, 5]

4.7 dropFirst()、dropLast()

 與prefix、suffix互補的方法，獲得刪除從頭部或尾部開始的區間元素后的數組。

var arr = [1,2,3,4,5]
//從頭部開始刪除三個元素
let dropFirstArr = arr.dropFirst(3)
print(dropFirstArr)
//Print [4, 5]

//從尾部開始刪除三個元素
let dropLastArr = arr.dropLast(3)
print(dropLastArr)
//Print [1, 2]

4.8 驗證字符串中是否包含某個單詞

let words = ["Strengthen","Swift","iOS"]
let sentence = "My name is Strengthen"

//方法1:filter
let result1 = !words.filter({sentence.contains($0)}).isEmpty
print(result1)
//Print true

//方法2:contains
let result2 = words.contains(where: sentence.contains)
print(result2)
//Print true
        
//方法3:拆分
let result3 = sentence.characters
        .split(separator: " ")
        .lazy
        .map(String.init)
        .contains(where: Set(words).contains)
print(result3)
//Print true

 4.9 埃拉托色尼選篩法（求小於N的所有質數）

let number = 100
var primes = Set(2...number)
(2...Int(sqrt(Double(number)))).forEach {
   let _ = primes.subtract(stride(from: 2*$0, through: number, by: $0))
}
print(primes.sorted())
//Print [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97]

4.10 elementsEqual

比較數組相等或以特定元素開始。對這類操作，需要提供兩個內容，一個是要比較的數組，另一個則是比較的規則

var arr = [1,2,3]
//比較另一個數組的各元素是否時原數組各元素的兩倍
let result1 = arr.elementsEqual([2,4,6], by: { $0*2 == $1 })
print(result1)
//Print true

//比較從頭部開始的元素區間是否相同
let result2 = arr.starts(with: [1,2], by: { $0 == $1 })
print(result2)
//Print true

 4.11 partition

partition(by:)則會先對傳遞給它的數組進行重排，然后根據指定的條件在重排的結果中返回一個分界點位置。

這個分界點分開的兩部分中：前半部分的元素都不滿足指定條件；后半部分都滿足指定條件。

這樣就可以使用range operator來訪問者兩個區間形成的 Array對象。

var arr = [1,2,3,4,5]

//條件：大於3
let privot1 = arr.partition(by: { $0 > 3 })
print(privot1)
//Print 3

//前半部分是不符合條件的元素
print(arr[0..<privot1]) 
//Print [1, 2, 3]

//后半部分是符合條件的元素
print(arr[privot1..<arr.endIndex])
//Print [4, 5]


//條件：小於3
let privot2 = arr.partition(by: { $0 < 3 })
print(privot2)
//Print 3

//前半部分是不符合的元素
print(arr[0..<privot2]) 
//Print [5, 4, 3]

//后半部分是符合條件的元素
print(arr[privot2..<arr.endIndex])
//Print [[2, 1]

4.12 contains

contains的一個好處就是只要遇到滿足條件的元素，函數的執行就終止了。

基於這個contains，還可以給Array添加一個新的方法，用來判斷Array中所有的元素是否滿足特定的條件。

var arr = [1,2,3,4,5]
//判斷是否包含偶數
let result = arr.contains{ $0 % 2 == 0}
print(result)
//Print true

4.13 交換數組中元素的值

請點擊鏈接：[Swift]Array數組的swapAt函數

4.14 forEach：

請點擊鏈接：[Swift]forEach詳解

注意，在forEach閉包中，return不會中斷整個遍歷。

4.15 sorted：排序

請點擊鏈接：[Swift]數組排序：sort和sorted 

4.16.字符串直接轉換成字符數組或字符串數組

let str:String = "strengthen"
//方法1:轉換為字符數組
var arr1:[Character] = Array(str)
print(arr1)
//Print ["s", "t", "r", "e", "n", "g", "t", "h", "e", "n"]

//方法2：轉換為字符串數組
var arr2:[String] = str.map{ String($0) }
print(arr2)
//Print ["s", "t", "r", "e", "n", "g", "t", "h", "e", "n"]

五、NSArray與Array

(1)Array是一個結構體，是值類型。

在Swift中，Array是按照值語義實現的，當我們復制一個Array對象時，會拷貝整個Array的內容。

(2)NSArray是一個類，是引用類型。

在Foundation中，數組這個類型有兩點和Swift的Array是不同的：

• 數組是否可以被修改時通過NSArray和NSMutableArray這兩個類型來決定的
• NSArray和NSMutableArray都是類對象，復制他們執行的是引用語義 

var arr: [NSObject] = [1 as NSObject,"swift" as NSObject]