数组 Array

数组是按顺序存放同一类型值的容器。同一个值可以出现在不同位置。它是 Swift 三种主要集合类型里最常用的一个。这一章把数组的日常用法系统过一遍。

1-1 数组的类型写法

数组的完整类型写法是 Array<元素>，但大家几乎都用简写 [元素]。两种等价，简写是主流。

var shoppingList: [String] = ["鸡蛋", "牛奶"]

这表示”一个只能装字符串的数组”。因为 Swift 类型安全，你没法把错误类型的值塞进去。

得益于类型推断，如果用同类型字面量初始化，连类型都能省：

var shoppingList = ["鸡蛋", "牛奶"]   // 推断为 [String]

1-2 创建空数组

两种方式都能造空数组：

var empty1: [Int] = []
var empty2 = [Int]()

当上下文已能推断类型时，用空字面量 [] 最简洁。已填值的数组也能用 someInts = [] 重新清空，但类型不变，仍是 [Int]。

1-3 带默认值的数组

想造一个”同样的值重复 N 次”的数组，用 Array(repeating:count:)：

var threeDoubles = Array(repeating: 0.0, count: 3)
// [0.0, 0.0, 0.0]

这在初始化占位数据、造棋盘、批量建默认项时很方便。

1-4 数组合并

两个同类型数组能用 + 直接合并成新数组：

var a = Array(repeating: 0.0, count: 3)
var b = Array(repeating: 2.5, count: 3)
var c = a + b   // [0.0, 0.0, 0.0, 2.5, 2.5, 2.5]

合并后类型是推断出来的，和两边一致。

1-5 查数量与判空

用只读的 count 看元素个数，isEmpty 快速判断是否空：

print("清单有 \(shoppingList.count) 项")
if shoppingList.isEmpty {
    print("清单是空的")
}

isEmpty 比 count == 0 更地道，可读性更好。

1-6 追加元素

往末尾加一项用 append(_:)：

shoppingList.append("面粉")

也能用 += 追加另一个兼容数组，甚至一次加多个：

shoppingList += ["泡打粉"]
shoppingList += ["巧克力酱", "奶酪", "黄油"]

1-7 用下标访问与修改

方括号加下标就能取值，注意数组下标从 0 开始：

var first = shoppingList[0]   // "鸡蛋"
shoppingList[0] = "六个鸡蛋"  // 改第一项

还能用下标一次性替换一段范围，替换的长度可以和原来不同：

shoppingList[4...6] = ["香蕉", "苹果"]

这里把原来三项换成两项，数组长度随之变化。这种”范围赋值可改长度”的能力很灵活。

1-8 插入与删除

在指定位置插一项用 insert(_:at:)：

shoppingList.insert("枫糖浆", at: 0)   // 插到最前面

删除指定下标项用 remove(at:)，它返回被删的那项：

let removed = shoppingList.remove(at: 0)

删最后一项用 removeLast() 比 remove(at: count-1) 更省事，也避免再查一次长度。访问或删除越界下标都会触发运行时错误，所以操作前最好确认下标有效。

1-9 遍历数组

最常用 for-in 逐一看每个元素：

for item in shoppingList {
    print(item)
}

如果同时想要”下标和值”，用 enumerated()：

for (index, value) in shoppingList.enumerated() {
    print("第 \(index + 1) 项：\(value)")
}

enumerated() 返回 “(下标, 值)” 的元组，解构后下标从 0 递增，正好对应真实下标。

1-10 数组的可变性

数组的可变性由 let/var 决定：赋给 var 就能增删改；赋给 let 就完全不可变（大小和元素都锁死）。

let fixed = ["a", "b"]
// fixed.append("c")  错误：常量数组不可变

官方建议：不需要变的数组就声明成 let，这样编译器能优化、读代码的人也知道它不会变。

1-11 多维数组

数组的元素本身可以是数组，于是有了二维（甚至更高维）数组，常用来表示矩阵、棋盘：

var board: [[Int]] = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
]
let topLeft = board[0][0]   // 1

[[Int]] 读作”元素为 [Int] 的数组”，也就是”整数数组的数组”。访问时用两层下标。

1-12 数组的越界意识

数组是最常用的集合，把增删改查和”越界会被拦”这两点吃透，日常使用就稳了。声明用 [元素] 简写，类型推断让同类型字面量初始化时连类型都不用写。空数组 [] 或 [类型]()，带默认值用 Array(repeating:count:)，合并用 +。

count 看数量、isEmpty 判空、append/+= 追加、insert(at:) 插入、remove(at:) 删除，下标从 0 开始取值修改。范围下标还能一次替换一段，长度可不同——很灵活。但下标必须有效：写 list[list.count] = x 试图追加会崩溃，追加请用 append。

遍历用 for-in，要下标和值用 enumerated()，返回的 (下标, 值) 元组正好对应真实下标。可变性由 let/var 决定，官方建议不需要变的数组就声明成 let，编译器能优化、读代码的人也知道它不会变。多维数组用 [[元素]]，两层下标访问。

越界是数组最常见的运行时错误。Swift 默认帮你检查下标，越界直接报错而非静默返回错误值——这是保护。所以操作前确认下标有效（比较 count），或用安全的方法如 first、last（返回可选值）。把”下标合法吗”当成条件反射，能省无数调试时间。

还有一个易混点：数组是值类型。赋给新变量或传参会拷贝（底层按需优化），所以你拿到的数组除非自己改，不会被别处改动。这和某些语言的”引用式数组”不同，理解这点，函数间传数组时才心里有底。数组的方法远不止这些（firstIndex、contains、sort、reverse 等都很常用），但本章的增删改查、遍历、越界意识是最核心的骨架。骨架稳了，遇到新需求查文档即可，不必死记每个方法。

1-13 补记：更安全的访问方法

补充两个实用方法。first 和 last 返回数组的首尾元素，类型是可选值（空数组时返回 nil），比用下标 array[0] 安全——后者在空数组时会崩溃。firstIndex(of:) 能查某个元素首次出现的下标，查不到返回 nil。这些方法都返回可选值，正是 Swift 逼你处理”可能不存在”的安全设计。

还有 contains(_:) 判断数组是否含某元素、sort() 原地排序、sorted() 返回新排序数组。数组方法很多，但万变不离其宗：可变操作改 var，查询操作返回新值或可选值。把”越界保护”和”可选值”这两条意识焊死，数组相关的 bug 会少一大半。

初学数组最容易犯的错，就是下标越界和误以为数组是引用。每次写下标前问自己”这个值一定存在吗”，基本就能避开绝大多数崩溃。

1-14 小结

数组 [元素] 按序存同类型值，下标从 0 开始。append/+= 追加、insert(at:) 插入、remove(at:) 删除、count/isEmpty 查状态。下标访问和修改都要保证有效，越界会被 Swift 拦下。遍历用 for-in，要下标用 enumerated()。常量数组不可变，推荐默认可不变。多维数组用 [[元素]]。下一章看集合 Set——只存不重复值的无序容器。