Swift 程式語言 — 集合類型(2) — Set & Dictionary

讓我們來看看剩下的兩種無序的集合類型，Set 以及 Dictionary 吧！

Jeremy Xue

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Jeremy Xue ‘s Blog

12 min readDec 5, 2018

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前言：

前面我們介紹到了集合類型中的 Array ，這次教學我們要來繼續講解剩下的兩種無序的集合類型 Set 和 Dictionary。

⎮ Set

Set 在集合中儲存相同類型的不同值，並且沒有定義其順序。當你需要確認項目只出現一次或是項目中的順序是不重要時，你可以使用 Set 而不是 Array。

● Set 類型中的 HashValue

類型必須是能 hashable 才能儲存在 Set 中，也就是類型必須提供計算自身的 hashValue 的方法。HashValue 是一個 Int 類型的值，對於同等比較所有物件都是相同的。也就是下列這段程式碼的意思：

如果 a == b ， 那麼 a.hashValue == b.hashValue

默認情況下，所有 Swift 的基礎類型都是能 hashable 的（String、Int、Double 和 Bool），並且可以用於設置 Set 的值類型或是 Dictionary 的 key 類型。Enumeration 中沒有關聯值的 case 也是能 hashable 的。

你可以使用你自定義的類型透過遵循 Swift 基本庫的 Hashable 協議來作為 Set 值類型或是 Dictionary 的 key 類型。遵循 Hashable 的類型必須提供名為 hashValue 的 Int 屬性。類型中的 hashValue 返回值不需要在同一個程序中的不同執行階段或不同程序中相同。
因為 Hashable 協議遵循符合 Equatable，所以遵循的類型還必須提供等於運算符（==）的實現，Equatable 協議要求任何遵循的實現都必須是等價的關係。也就是說，對於所有值 a, b, c 想等的實現必須滿足下列三個條件。

a == a 自反性 (Reflexivity)
a == b implies b == a 對稱性 (Symmetry)
a == b && b == c implies a == c 傳遞性 (Transitivity)

● Set 類型語法：

你可以透過下列方式宣告一個空的 Set，它不像 Array 有簡寫的方式。

let someInts = Set<Int>()
let someDoubles: Set<Double> = []

● 創建一個空的 Set：

Array 和 Set 在很多地方其實很雷同，包含其方法、操作等等。但是還是要了解其差別，並不是所有地方都相同。

我們一樣可以透過上列方式來創建一個空的 Set，我們一樣可以透過 isEmpty 來確認是否為空的 Set，以及使用 count 來查看集合數量：

我們一樣可以直接賦予他一個 [] 使它變成一個空的 Set：

● 創建一個有預設值的 Set：

我們也可以透過給他預設值的情況，設置一個 Set，我們可以使用以下方式來創建他：

let someInts: Set = [1, 2, 3]
let someStrings: Set<String> = ["Hello", "World"]

● Set 的插入、刪除以及是否包含：

這邊我們跟 Array 一樣能夠執行與插入，差異點是在於因為 Set 是無序排列，所以我們不需要也無法告訴它插入和刪除位置（index）：

刪除也是如此，我們只需要告訴該元素名稱即可：

接著我們可能需要知道 Set 中是否包含著某個元素，我們可以使用 contains(member:) 來檢查：

● 遍歷 Set：

這邊我們一樣可以使用 for-in 迴圈來遍歷 Set：

當你想要 Set 裡面能夠有序排列時，我們可以透過 sorted() 方法，讓 Set 跟據預設或是自定義的規則來執行排序，讓該 Set 變成有序排列。也因為它變成有序排列，所以 Set.sorted() 也就等同於 Array ：

● 執行 Set 操作：

你可以有效地去執行基本的 Set 操作，例如：結合兩個 Set，判斷兩個 Set 有哪些值，或者確定兩個 Set 是否包含全部、一些或是不包含的值。

使用 intersection(_:)方法來創建一個只包含兩個 Set 共有值的 Set
使用 symmetricDifference(_:)方法來創建一個只包含兩個 Set 各自有的且沒有共有值的 Set
使用 union(_:)方法來創建一個包含兩個 Set 所有值的 Set
使用 subtracting(_:)方法來創建一個兩個 Set 當中不包含某個 Set 的Set

這邊借官方的範例來使用，這裡我們有三種不同的 Set：

// 基數 Set
let oddDigits: Set = [1, 3, 5, 7, 9]
// 偶數 Set
let evenDigits: Set = [0, 2, 4, 6, 8]
// 隨機數 Set
let singleDigitPrimeNumbers: Set = [2, 3, 5, 7]

然後配合上面四種方法操作後的結果如下，最後使用 sorted() 排列：

oddDigits.union(evenDigits).sorted()
// [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] oddDigits & evenDigits 所有值。oddDigits.intersection(evenDigits).sorted()
// [] oddDigits & evenDigits 求共同值oddDigits.subtracting(singleDigitPrimeNumbers).sorted()
// [1, 9] oddDigits 去除 singleDigitPrimeNumbers 共同值oddDigits.symmetricDifference(singleDigitPrimeNumbers).sorted()
// [1, 2, 9] // oddDigits & singleDigitPrimeNumbers 所有值去除兩者共同值

● Set 成員關係以及相等性：

下圖描繪了三個 Set（a, b, c），其中重疊區域表示之間共享的元素。Set a 是 Set b 的 superset，因為 a 包含 b 中的所有元素。相反的 Set b 是 Set a 的子集，因為 b 中所有的元素也包含在 a 中。Set b 和 Set c 彼此不相交，因為他們沒有共同的元素。

使用 “相等” 運算符（==）來判斷兩個 Set 是否包含相同的值
使用 isSubset (of:) 方法來確定一個 Set 的所有值是被某 Set 包含，是否為其 subset
使用 isSuperset(of:) 方法來確定一個 Set 是否包含某個 Set 的所有值，是否為其 superset
使用 isStrictSubset(of:) 或者 isStrictSuperset(of:)方法來確定是個 Set 是否為某一個 Set 的subset或者superset，但並不相等；
使用 isDisjoint(with:)方法來判斷兩個 Set 是否擁有完全不同的值。

let houseAnimals: Set = ["🐶", "🐱"]
let farmAnimals: Set = ["🐮", "🐔", "🐑", "🐶", "🐱"]
let cityAnimals: Set = ["🐦", "🐭"]

這邊我們有三種不同動物的 Set ，讓我們測試一下上述這幾種方法吧，可以使用 Playground 或是 Command Line 來練習：

⎮ Dictionary

Dictionary 儲存類型相同的值與類型相同的 key 之間的關聯，沒有定義的排序。每個值都與唯一的 key 關聯，這個 key 在 Dictionary 中做為這個值的識別符（identifier）。不同於 Array 中的項目，Dictionary 的項目沒有特定的順序，為無序集合類型。當你需要識別符查找某個項目時，可以使用 Dictionary。

● 創建空的 Dictionary：

let dictionaryOne = [Int: String]()
let dictionaryTwo: [Int: String] = [:]

這邊可以看到我們兩個 Dictionary 的 key 的類型為 Int，其值類型為 String 。你可以透過一個 [:] 賦予 Dictionary 一個空的 Dictionary 值。

先在 Dictionary 中新增一個項目後賦予一個 [:] 作為空的 Dictionary

● 用字典字面量 (Dictionary Literal)創建 Dictionary

我們可以提供 Dictionary Literal 作為 Dictionary 的預設值，來創建我們的 Dictionary ，每個項目的組合為 key:value ，每個項目須以 , 來作為間隔：

[key 1: value 1, key 2: value 2, key 3: value 3]

我們在提供預設值後，也能夠省略常數或變數的後的類型標註，該 Dictionary 類型會根據其 key:value 個別的類型推斷出來：

● 訪問以及修改 Dictionary

我們一樣可以使用 count 屬性來查看 Dictionary 中的項目數：

還有使用 isEmpty 屬性來查看是否為空的 Dictionary：

你可以透過其該項目的 key 值來訪問項目值，但是你會發現它會是個 Optional 類型的值：

這是因為 Dictionary 無法確定你所給它的這個 key 值是否能夠找到對應的值，若是它無法找到對應的值，就會返回一個 nil。

所以當我今天想要修改某個項目的值我可以透過其 key 來找出對應的值，如果找不到這個 key 的話，則會在 Dictionary 中加入這組 key-value 的項目：

在第 2 行修改 myDictionary[1] 的內容，在第 3 行新增一個 key = 5, value = “Swift ” 的項目

我們也能使用 Dictionary 中的 updateValue (value:,key:) 的方式來更新 key 所對應的值。如同上面的操作相同，如果找到對應 key 的值，就進行值的更新，反之則會新增：

我們可以使用 myDictionary.removeValue(forKey:) 來刪除 Dictionary 中 key 所對應的值，也能夠過賦予 key 的對應值一個 nil 來清除項目：

我們也能透過 Optional Binding 來判斷是否 Dictionary 中有沒有 key 所對應的值：

在我們透過 updateValue(value:forKey:) 或是 removeValue(forKey:) 修改 Dictionary 時，同時也會返回給我們修改的項目，若沒有被修改則會返回給我們 nil，所以這邊也能使用 Optional Binding 來判斷是否有被修改：