Swift 算法实战之路(一)

Swift是苹果新推出的编程语言,也是苹果首个开源语言。相比于原来的Objective-C,Swift要更轻便和灵活。笔者最近使用Swift实践了大量的算法(绝大部分是硅谷各大公司的面试题),将心得体会总结于下。此文并不是纯粹讨论Swift如何实现某一个具体的算法或者数据结构,如冒泡排序、深度优先遍历,或是树和栈,而是总结归纳一些Swift常用的语法和技巧,以便大家在解决面试题中使用。

基本语法

先来看下面一段代码

上面代码实现了一个非常简单的功能,就是交换一个数组中的两个值。乍一看非常正确,实际上存在以下几个问题。

  1. 在第一个参数前应该加上 inout 关键字。因为在Swift中,struct都是按值传递,class是按引用传递;数组和字典都是struct。所以要改变原来的chars数组,在其前部加入inout关键字,表示是按引用传递。
  2. p 和 q 之前应该加入下划线。Swift默认函数的第一个参数是局部(local)变量,而后续参数都是外部(external)变量,外部变量必须声明。如果在p和q前加上下划线,则在调用函数时无需声明外部变量,这样调用起来更简便。
  3. temp前的var应该改为let。let用于声明常量(constant),var用于声明变量(variable)。swap函数中,temp并未进行修改,所以应当视为常量,用let来声明。

修改过后的代码为

再来看一段代码

这里在 x -= 1 处会报错。原因是函数中所有的参数是常量(let),是不可以修改的。解决的方法是在函数中写上var x = x,之后就可以对 x 进行修改了

循环

Swift循环分为for和while两种,注意他们的结构跟传统的 Java, C/C++有很大区别,笔者将其总结如下

以上代码非常简单。需要说明的有两个,一个是 for _ in 0 .. 。当我们不需要数组中每一个具体的元素值时,我们就可以用下划线来代表序号。
另一个是是 repeat { } while i 。这个相当于我们熟悉(java)的 do { } while (i 。

排序

swift排序效率很高,写法也很简洁。笔者将其总结如下

活用Guard语句

使用Guard语句可以让逻辑变得非常清楚,尤其是在处理算法问题的时候,请看下面的代码

上面这段代码是求字符串needle在字符串haystack里首次出现的位置。我们发现for循环中的嵌套非常繁琐,但是如果使用Guard语句代码会变得清晰很多:

Guard语句的好处是判断条件永远是我们希望的条件而不是特殊情况,且成功避免了大量的if嵌套。

另外在上面代码中,为何要将字符串转化成数组进行处理?因为Swift中没有方法能够以O(1)的时间复杂度取得字符串中的字符,我们常用的string.startIndex.advancedBy(n)方法,其时间复杂度为O(n)。所以笔者在这里以空间换时间的方法进行了优化。

总结

Swift是一门独特的语言,本文对其基本知识和语法进行了适当归纳,文中提到的都是基本细节。下期我们会讨论更加进阶的内容。

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