如何选择数组、字典和集合

Swift 内置的三种集合类型——数组、字典和集合——各有不同的优势。选择合适的类型会同时影响正确性和性能。

请在以下情况下使用 `Array`： • 顺序很重要 • 需要使用 `O(1)` 进行随机索引访问 • 允许重复项 • 按顺序遍历 ```swift let steps = ["boil","add tea","steep","drink"] ```

请在以下情况下使用 `Dictionary`： • 需要通过唯一键进行 O(1) 查找 • 数据天然由键标识，例如用户 ID、配置键 ```swift var userNames: [Int: String] = [42: "Alice", 7: "Bob"] print(userNames[42]!) // "Alice" ```

请在以下情况下使用 `Set`： • 需要 O(1) 的成员检查 • 必须排除重复项 • 顺序无关紧要 ```swift var visitedPages: Set = [] visitedPages.insert("/home") print(visitedPages.contains("/home")) // true ```

| 操作 | 数组 | 字典 | 集合 | |-------------------|-------|------------|-------| | 追加 | O(1)* | O(1)* | O(1)* | | 索引/键访问 | O(1) | O(1)* | — | | 搜索 | O(n) | O(1)* | O(1)* | | 在中间插入 | O(n) | O(1)* | O(1)* | *摊销平均值

对于较小的集合，由于额外开销更低，数组通常优于集合： ```swift // For 5 items, Array.contains is perfectly fast: let tags = ["swift","ios","mobile"] if tags.contains("swift") { ... } ``` 对于极小的集合，哈希计算的固定开销可能反而占主要部分。

当您既需要通过键查找，又需要保留插入顺序时： ```swift // Use an array of tuples or a struct: var ordered: [(key: String, value: Int)] = [] // Or Foundation's NSOrderedDictionary // Or maintain a [Key] array alongside a [Key:Value] dict ```

对于需要统计重复项的情况（多重集合），请使用 `[T: Int]`： ```swift var frequency: [String: Int] = [:] for word in words { frequency[word, default: 0] += 1 } ```

三种集合都可以通过使用 `let` 获得不可变性： ```swift let config: [String: String] = ["env": "prod"] let primes: Set = [2,3,5,7,11] let steps: [String] = ["fetch","parse","display"] ``` 不可变集合可以避免意外修改，并支持编译器优化。

请思考： 1. 是否需要按位置进行有序访问？→ 数组 2. 是否需要通过唯一键查找？→ 字典 3. 是否需要在没有重复项的情况下快速检查成员？→ 集合 4. 是否需要组合？→ 组合使用，例如使用 `[Key: [Value]]` 表示分组数据

要点总结： • 数组——有序、可通过索引访问，并允许重复项 • 字典——键值对，提供 O(1) 查找 • 集合——唯一值，提供 O(1) 成员检查 • 小型集合：由于哈希计算的开销，数组通常优于集合 • 组合使用集合来表示复杂的数据结构 课程完成！接下来学习：结构体设计模式。