字典与集合
- 写在前面
数组、字典、集合是Swift中最广泛使用的三种集合类型(Three Primary Collection Type)，在上周的总结中，已经分析了数组类型的内容，这里总结一下字典与集合。
字典
字典也是一种常用的Collection Type，是存放键-值对组合的容器，也就是说，可以通过字典中的键，获取对应的值；字典是可空类型，因为给出的键可以没有相应的值与之对应，字典的键-值表达形式可以表述为:
key --> value
创建字典
与数组类似，创建一个字典，我们可以用定义常量let以及定义变量var来创建一个字典，但是，如果使用let定义，我们就不能对字典中的元素进行增、删、改等操作，只能对其进行遍历。
var dict: [String: String] = ["abacus": "算盘", "abnormal":"异常的", "hello" :
"你好", "good": "好的"]
通过打印字典中某个元素的key，我们可以获得其value，当然，如果没有对应的key，系统也只会返回nil。
print(dict["hello"]!)
print(dict["abcxyz"])
// 你好
// nil
增：
在字典中添加元素，我们通常采用的方式是：
dict["shit"] = "鸡腿"
dict["delicious"] = "好吃的"
print(dict)
删：
在字典中删除元素，我们可以直接使用remove方法：
dict.removeValueForKey("hello")
也可以将某个元素的值赋值为空：
dict["hello"] = nil
这两行代码是完全等效的。
改：
修改元素时，直接将某个key的value进行修改：
dict["shit"] = "牛粪"
print(dict)
查：
与数组类似，在字典中，我们也可以对整个字典进行遍历来查询字典中所有的元素，我们可以通过元组直接遍历字典中的键和值：
for (key, value) in dict {
print("\(key) ---> \(value)")
}
当然，我们也可以只遍历字典中所有的键：
for key in dict.keys {
print("\(key) ---> \(dict[key])")
}
也可以只遍历字典中所有的值：
for value in dict.values {
print(value)
}
集合
集合是将集合中的元素在磁盘空间中通过生成哈希码(hash code)散列存放的一种Collection Type。
创建集合
与创建数组和字典相同，我们可以通过定义常量let及定义变量var来创建一个集合
var a: Set<Int> = [1 ,2, 3, 1, 2, 5]
在集合中添加元素，我们使用insert方法：
a.insert(100) // 添加元素
在集合中删除元素，使用remove方法：
a.remove(2) // 删除元素
在Swift中的集合，与我们数学上所学的集合是相同的，所以，我们可以对集合进行运算：
var b: Set<Int> = [3, 5, 7, 9, 11]
print(a.intersect(b)) // 交集(a和b都有的元素)
print(a.union(b)) // 并集(a和b的所有元素)
print(a.subtract(b)) // 差集(a有b没有的元素)
print(a == b) // 判断a和b是否相等
print(b.isSubsetOf(a)) // 判断a是不是b的子集
let c: Set<Int> = [1, 3]
print(a.isSubsetOf(c)) // 判断c是不是a的子集
print(a.isSupersetOf(c)) // 判断c是不是a的超集
函数
函数(Function)
在程序设计中，常将一些常用的功能模块编写成函数，放在函数库中供公共选用。要善于利用函数，以减少重复编写程序段的工作量。
函数的参数名
函数名(外部参数名 内部参数名：类型，外部参数名 内部参数名：类型)
如果不写外部参数名那么内部参数名也是外部参数名
可以使用_来作为外部参数名表示省略外部参数名
func myMIn(a x: Int, b y: Int) -> Int {
return x < y ? x : y
}
调用函数的时候要写函数的外部参数名
print(myMIn(a: 3, b: 5))
函数的定义和调用
定义函数：
函数定义的关键字：func
func 函数名(参数列表) -> 返回类型 { 函数的执行体 } Swift中函数的参数可以设定默认值
如果在调用函数的时候没有给该参数赋值就直接使用默认值
func sayHello(personName: String, _ alreadyGreeted: Bool = false) -> String {
let greeting = "Hello," + personName + "!"
如果函数的返回类型不是void 那么函数中一定有return语句
return greeting
person = "王小锤" // 编译错误
if alreadyGreeted {
return "怎么又是你," + personName + "!"
}
else {
return "你好," + personName + "!"
}
}
调用函数
函数名(参数值)
调用Swift的函数时，在默认情况下从第二个参数开始需要写函数名
如果没有给第二个参数赋值那么就直接使用默认值
print(sayHello("王大锤", true))
et str = sayHello("逗比")
print(str)
在Swift中，函数的参数列表是可变参数列表
func sum(nums: Int...) -> Int {
var total = 0
for num in nums {
total += num
}
return total
}
print(sum())
print(sum(999))
print(sum(1, 2, 3))
print(90, 82, 37, 68, 55, 11, 99)
我们也可以使用元组(tuple)让函数一次性返回多条数据
func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int) {
var currentMin = array[0]
var currentMax = array[0]
for value in array[1..<array.count] {
if value < currentMin {
currentMin = value
}
else if value > currentMax {
currentMax = value
}
}
return (currentMin, currentMax)
}
let b = minMax([23, 45, 99, 68, 72, 12, 55])
print(b.min) // print(b.0)
print(b.max) // print(b.1)
func swap(inout x: Int, inout _ y: Int) -> Void {
// (x, y) = (y, x)
let temp = x
x = y
y = temp // 两种写法等效
}
函数调用传参都是传值
swap(&x, &y)
print("x = \(x)")
print("y = \(y)")
inout - 输入输出函数(不仅将数据传入函数还要从函数中取出数据)
func createX(inout x: Int) {
x = 1000
}
var x = 1
// inout类型的参数前要加上&符号
createX(&x)
print(x)
函数的递归调用(一个函数直接或间接的调用自身)
递归的条件：
- 递归公式
- 收敛条件
func f(n: Int) -> Double {
if n == 0 || n == 1 {
return 1
}
return Double(n) * f(n - 1)
}
递归运算中的一个经典例题----汉诺伊塔(hannoi)
var counter = 1
func hannoi(n: Int, _ a: String, _ b: String, _ c:String) {
if n > 0 {
hannoi(n - 1, a, c, b)
print("\(counter): \(a) --> \(b)")
counter += 1
hannoi(n - 1, c, b, a)
}
}
hannoi(5, "A", "B", "C")
函数的闭包
在Swift中，函数是一种类型，这也就意味着函数可以作为变量或常量的类型，同理函数也可以作为另一个函数的参数或返回值：
func foo (array:[Int], fn: (Int , Int) -> Int) -> Int {
var sum = array[0]
for x in array[1..<array.count] {
sum = fn(sum, x)
}
return sum
}
let a = [1, 2, 3, 4, 5]
当调用foo函数时第二个参数可以传什么？
- 所有自定义的(Int, Int) -> Int类型的函数
print(foo(a, fn: sum))
- 传入二元运算符: +-*/%(因为运算符也是函数)
print(foo(a, fn: +))
- 传入匿名函数(闭包)
3.1 完整的闭包写法
print(foo(a, fn: { (a: Int, b: Int) -> Int in
return a + b
}))
3.2 省略掉类型和不必要的括号
print(foo(a, fn: { a, b in a + b }))
3.3 省略参数名
print(foo(a, fn: { $0 + $1 }))
3.4 尾随闭包
print(foo(a) { (a, b) -> Int in
return a + b
})
print(foo(a) { $0 + $1 })
如果函数的最后一个参数是闭包可以写成尾随闭包的形式，也就是将闭包放到函数参数的圆括号外面写在一对花括号中
，如果函数后面有尾随闭包且函数的圆括号中没有参数
那么函数的圆括号也可以省略(仅限于有尾随闭包的场景)。
var array = ["game", "abacus", "hello", "cat", "good", "internationalization", "chaos", "dislike", "zealot", "young"]
array.sortInPlace(>)
array.sortInPlace({ $0 > $1})
array.sortInPlace() { $0 > $1}
array.sortInPlace { $0 > $1 }
array.sortInPlace {
if $0.characters.count == $1.characters.count {
return $0 < $1
}
return $0.characters.count < $1.characters.count
}
print(array)
在数组中，我们常常会遇到一些我们不需要的元素，这个时候，我们就需要一些方法，来挑选出我们需要的元素
1.过滤
过滤方法filter，将我们不需要的元素过滤出去，留下需要的元素，例如：
let array = [23, 37, 96, 55, 40, 92, 68, 88]
我们要从数组中挑选出所有大于50的元素：
let newArray = array.filter { $0 > 50 }
print(newArray)
或者从数组中过滤出所有的偶数：
let newArray2 = array.filter { $0 % 2 == 0 }
print(newArray2)
2.映射
在数学里，映射则是个术语，指两个元素的集之间元素相互对应的关系，为名词；亦指形成对应关系”这一个动作，动词
let newArray3 = array.map { $0 * $0 }
print(newArray3)
let oArray = array.map { (x: Int) -> Int in
return x / 2
}
3.缩减(归约)
将数组中所有元素求和：
let result1 = array.reduce(0, combine: +)
print(result1)
将数组中所有元素求积：
let result2 = array.reduce(1, combine: *)
print(result2)
其中，"0"和"1"代表赋的初始值，combine表示缩减的方法。
选出数组中最大的数：
let result3 = array.reduce(array[0]) {
$1 > $0 ? $1 : $0
}
print(result3)
面向对象程序设计
类
类(class)
类是面向对象程序设计中的概念，是面向对象编程的基础。类的实质是一种数据类型，类似于int、char等基本类型，不同的是它是一种复杂的数据类型。因为它的本质是类型，而不是数据，所以不存在于内存中，不能被直接操作，只有被实例化为对象时，才会变得可操作。类是对现实生活中一类具有共同特征的事物的抽象。如果一个程序里提供的类型与应用中的概念有直接的对应，这个程序就会更容易理解，也更容易修改。一组经过很好选择的用户定义的类会使程序更简洁。
类的内部封装了方法，用于操作自身的成员。类是对某种对象的定义，具有行为(be-havior)，它描述一个对象能够做什么以及做的方法(method)，它们是可以对这个对象进行操作的程序和过程。它包含有关对象动作方式的信息，包括它的名称、方法、属性和事件。
创建类
创建一个类，我们一般分为三步：
步骤1: 定义类(如果你要用的类苹果已经提供了就直接进入第二步)
定义类就可以创建出新的类型
例如，我么定义一个学生类
enum Gender { // 枚举
case Male, Female
}
class Student {
// 变量定义到类的外面就叫变量 - variable
// 变量定义到类的里面就叫属性 - property
// 数据抽象 - 找到和学生相关的属性(找名词)
var name: String
var age: Int
// 初始化方法(构造方法/构造器) - constructor
init(name: String, age: Int) {
self.name = name
self.age = age
}
// 函数写到类的外面就叫函数 - function
// 函数写到类的里面就叫方法 - method
// 行为抽象 - 找到和学生相关的方法(找动词)
func eat() {
print("\(name)正在吃饭.")
}
func study(courseName: String) {
print("\(name)正在学习\(courseName).")
}
func watchJapaneseAV() {
if age >= 18 {
print("\(name)正在观看岛国爱情动作片.")
}
else {
print("亲爱的\(name)，我们推荐你观看《熊出没》.")
}
}
}
步骤2: 创建对象(调用初始化方法)
let stu1 = Student(name: "王尼玛", age: 30)
步骤3: 给对象发消息(通过给对象发消息来解决问题)
stu1.eat()
stu1.study("Swift程序设计")
stu1.watchJapaneseAV()
let stu2 = Student(name: "王大锤", age: 15)
stu2.eat()
stu2.study("中国近代史")
stu2.watchJapaneseAV()
初始化方法重载
在一个类中，我们可以定义多个初始化方法，这叫做初始化方法的重载：
public class Point {
var x: Double
var y: Double
convenience init() {
self.init(x: 0, y: 0)
}
convenience init(point: (Double, Double)) {
self.init(x: point.0, y: point.1)
}
init(x: Double, y: Double) {
self.x = x
self.y = y
}
func moveTO(x: Double, _ y: Double) {
self.x = x
self.y = y
}
func distanceTo(other: Point) -> Double {
let dx = x - other.x
let dy = y - other.y
return sqrt(dx * dx + dy * dy)
}
}
convenience重载过的初始化方法，我们叫做"便利初始化方法"，也叫"便利构造器"；而被调用的初始化方法，我们叫做"指派初始化方法"，也叫"指派构造器"。
访问修饰符
在创建一个类时，我们对用处不同的类可以添加不同的访问修饰符来进行区别，其中：
- public (公开)
- internal (内部的) - 默认
- private (私有)
public表示本以被外部调用；
internal表示只能在本项目内使用；
private表示只能读取，不能更改。
存储属性通常是private的 因为数据要保护起来
方法一般是public的 因为方法是对象接受的消息
如果自定义的类没有打算在其他项目中使用 可以不写访问修饰符
直接使用默认的internal修饰符表示在本项目中公开对其他项目私有
计算属性
在类的方法中，有一些属性是通过对定义的属性做运算得到的属性，但又不能成为方法，这种属性我们叫做计算属性，而被运算的属性叫做存储属性。
public class Circle {
// stored property
// 存储属性(保存和圆相关的数据的属性)
var center: Point
var radius: Double
init(center: Point, radius: Double) {
self.radius = radius
self.center = center
}
// 通常获得某个计算出的值的方法都可以设计成计算属性
// computational property
// 计算属性(通过对存储属性做运算得到的属性)
var perimeter: Double {
// 圆的周长是一个只读属性
// 所以此处只有get{}没有set{}
get { return 2 * M_PI * radius }
}
var area: Double {
get { return M_PI * radius * radius }
}
}
继承和多态
继承
从已有的类创建新类的过程提供继承信息的称为父类(超类/基类)
得到继承信息的称为子类(派生类/衍生类)
通常子类除了得到父类的继承信息还会增加一些自己特有的东西
所以子类的能力一定比父类更强大
继承的意义在于子类可以服用父类的代码并且增强系统现有的功能
创建一个叫"人"的类
import Foundation
enum Gender {
case Male
case Female
}
class Person {
var name: String
var age: Int
var gender: Gender
init(name: String, age: Int, gender: Gender) {
self.name = name
self.age = age
self.gender = gender
}
func eat() {
print("\(name)正在吃饭")
}
}
在"人"这个类的基础上，创建一个叫"老师"的子类：
class Teacher: Person {
var title: String
init(name: String, age: Int, gender: Gender, title: String) {
self.title = title
super.init(name: name, age: age, gender: gender )
}
func teach(courseName: String) {
print("\(name)\(title)正在教\(courseName).")
}
}
我们可以将子类型的对象赋值给父类型的变量(因为子类型跟父类之间是IS-A关系)
学生是人，老师是人，所以学生和老师的对象可以赋值给人类型的变量
let p2: Person = Student(name: "王尼玛", age: 18, gender: .Female, major: "计算机科学与技术")
p2.eat()
在继承中，我们经常会遇到类型转换的问题
如果要将父类型的变量转换成子类型需要用as运算股进行类型转换
如果能够确认父类型的变量中就是某种子类型的的对象可以用as!进行转换
如果不能确定父类型的变量中是哪种子类型可以用as?尝试转换
(p2 as! Student).study("Swift程序设计")
if let temp = p2 as? Teacher {
temp.teach("Java")
}
else {
print("\(p2.name)不是老师")
}
多态
对于多态，我们先上代码：
定义一个叫"宠物"的父类：
enum Gender {
case Male
case Female
}
class Pet {
var nickname: String
var gender: Gender
var age: Int
init(nickname: String, gender: Gender, age: Int) {
self.nickname = nickname
self.gender = gender
self.age = age
}
func eat() {
print("\(nickname)正在吃东西.")
}
func play() {
print("\(nickname)正在玩耍.")
}
func shout() {
print("\(nickname)发出了叫声.")
}
}
在"宠物"类的基础上，定义一个"猫"类，一个"狗"类
class Cat: Pet {
var hairColor: String？
override func play() {
super.play()
print("\(nickname)正在玩毛线球.")
}
override func shout() {
print("\(nickname):喵喵喵!")
}
func catchTheMouse() {
print("\(nickname)正在抓老鼠.")
}
}
父类有的方法子类可以重新实现 这个过程叫做方法重写
需要在方法前添加override关键字
重写有时也被称为置换/覆盖/复写
我们创建一个对象数组：
let petsArray = [
Cat(nickname: "加菲", gender: .Female, age: 2),
Dog(nickname: "旺财", gender: .Male, age: 3, isLarge: true)
调用相同的方法：
for pet in petsArray {
pet.eat()
pet.play()
}
但是最后运行代码的时候会发现，调用了相同的方法，得到的结果却完全不同。
同样的对象类型(Pet类型)接收相同的消息(调用相同的方法)
但是做了不同的事情 这就是多态(polymrophism)
实现多态的关键步骤:
- 方法重写(子类在继承父类的过程中对父类已有的方法进行重写，而且不同的子类给出各自不同的实现版本)
- 对象造型(将子类对象当成父类来使用)
可以通过if+as?将父类型安全的转换成子类型谈后调用子类特有方法
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