数组

Swift 中的数组（Array）是有序的、可重复的元素集合，存储相同类型的多个值。数组的功能非常丰富，包括创建、添加、修改、遍历、排序等。下面详细介绍 Swift 中数组的使用方法及操作内容。

1. 数组的声明和初始化

空数组

可以通过指定元素类型创建一个空数组。

var emptyArray: [Int] = []  // 空的 Int 数组

或者使用构造器：

var anotherEmptyArray = Array<Int>()  // 空的 Int 数组

带初始值的数组

你可以通过直接声明数组并赋值：

var numbers = [1, 2, 3, 4]  // 这是一个包含4个元素的数组

重复某个值的数组

使用指定数量的重复值来初始化数组：

var repeatedArray = Array(repeating: 0, count: 5)  // [0, 0, 0, 0, 0]

2. 访问和修改数组

访问数组元素

通过下标（索引）访问数组的元素。数组索引从 0 开始。

let firstElement = numbers[0]  // 访问第一个元素，值为 1

修改数组元素

可以通过下标直接修改数组中的元素：

numbers[1] = 10  // 修改数组中索引为1的元素，数组变为 [1, 10, 3, 4]

添加元素

• 在数组末尾添加元素：

numbers.append(5)  // 数组变为 [1, 10, 3, 4, 5]

• 添加多个元素：

numbers += [6, 7]  // 数组变为 [1, 10, 3, 4, 5, 6, 7]

• 在指定位置插入元素：

numbers.insert(0, at: 0)  // 在索引0处插入0，数组变为 [0, 1, 10, 3, 4, 5, 6, 7]

移除元素

• 移除特定位置的元素：

let removedElement = numbers.remove(at: 2)  // 移除索引2处的元素，数组变为 [0, 1, 3, 4, 5, 6, 7]

• 移除最后一个元素：

numbers.removeLast()  // 移除最后一个元素，数组变为 [0, 1, 3, 4, 5, 6]

• 移除所有元素：

numbers.removeAll()  // 清空数组

检查数组是否为空

if numbers.isEmpty {
    print("Array is empty")
}

3. 遍历数组

使用 for-in 循环遍历

for number in numbers {
    print(number)
}

使用 enumerated() 获取索引和元素

for (index, value) in numbers.enumerated() {
    print("Item \(index): \(value)")
}

4. 数组的常用属性和方法

• count：返回数组中的元素数量。

let count = numbers.count  // 数组中元素的个数

• first 和 last：访问数组的第一个和最后一个元素。

let firstElement = numbers.first  // 可选类型，返回数组的第一个元素
let lastElement = numbers.last  // 可选类型，返回数组的最后一个元素

• contains(_:)：检查数组是否包含某个元素。

let hasValue = numbers.contains(4)  // 返回 true，如果数组中包含元素 4

• sorted()：返回排序后的数组，不改变原数组。

let sortedNumbers = numbers.sorted()  // 升序排列

• reverse()：反转数组元素顺序。

numbers.reverse()  // 原地反转数组

5. 多维数组

Swift 中也支持多维数组，比如二维数组。你可以创建包含数组的数组。

var matrix: [[Int]] = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
print(matrix[1][2])  // 访问第二行第三列，输出 6

6. 数组的类型安全与可变性

• 类型安全：Swift 的数组是类型安全的，也就是说它只能存储指定类型的元素。例如，如果你声明了一个 Int 类型的数组，那么只能在这个数组中添加整数。

var intArray: [Int] = [1, 2, 3]
// intArray.append("hello")  // 错误，不能添加非整数类型

• 可变性：通过 var 定义的数组是可变的，可以修改、添加、删除元素。通过 let 定义的数组是不可变的，无法对其进行修改。

let constantArray = [1, 2, 3]
// constantArray.append(4)  // 错误，不可变数组不能修改

7. 数组的高阶函数

Swift 提供了许多有用的高阶函数来操作数组，比如 map、filter、reduce 等。

map(_:)

map 方法通过将闭包作用于数组的每个元素，生成一个新数组。

let squaredNumbers = numbers.map { $0 * $0 }  // 每个元素平方

filter(_:)

filter 方法通过给定的条件过滤数组，返回一个满足条件的元素数组。

let evenNumbers = numbers.filter { $0 % 2 == 0 }  // 过滤出偶数

reduce(_:_:)

reduce 方法将数组中的元素组合为一个值。

let sum = numbers.reduce(0, +)  // 计算数组元素的总和

总结

Swift 中的数组是强大的集合类型，支持多种操作，如添加、修改、删除、排序、过滤等。它们提供了良好的类型安全和性能，并且在实际开发中广泛应用。通过高阶函数、遍历和多维数组的支持，Swift 数组可以处理各种复杂的数据结构和算法场景。