swift 基础：探究 Array 和 Set 的区别

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前言

数组（Array）和集合（Set）都是集合类型，并且有很多相似之处，但是有意思的是在日常开发中我们通常使用数组，而不是集合。

在面试中，也经常被问到两者的异同，今天来讲讲这两个类型的区别。

相同点

1、相同的初始化语法糖

初始化一个 Array 和初始化一个 Set 都可以直接通过中括号 [] 进行：

sql 复制代码

let array: Array<Int> = [1, 2, 3, 4, 5]
let set: Set<Int> = [1, 2, 3, 4, 5]

这是因为它们都实现了 ExpressibleByArrayLiteral 协议，如果不声明类型为 Set<Int>，默认情况下它将生成一个数组。

2、都是值类型

数组和集合都是值类型。如果使用 let 定义 Set，那么当使用 insert 函数尝试添加对象时，将遇到以下错误：

不同点

1、添加对象的方式不同

往数组里添加对象使用 append 函数我们已经很熟悉了，但是往集合里添加函数需要用到 insert 这个函数：

swift 复制代码

func insert(_ newMember: Element) -> (inserted: Bool, memberAfterInsert: Element)

从这个函数定义上可以看出，它返回一个元组类型，inserted 代表是否插入成功，memberAfterInsert 代表插入的这个元素，可以通过这个函数轻易判断是否存在相同的元素：

swift 复制代码

var set: Set<Int> = [1, 2, 3, 4, 5]
let (inserted, memberAfterInsert) = set.insert(2)
if inserted {
    print("\(memberAfterInsert) 插入成功！")
} else {
    print("集合中已经存在元素 \(memberAfterInsert)，插入失败！")
}

2、Set 中的元素不能重复

这是集合和数组之间的一个最大的区别，元素的唯一性。数组可以包含多个相同的值，而集合永远不会包含重复项。这也是上面的 insert(_:) 方法返回一个布尔值来表示插入是否真正成功的原因。

正因为这个特性，集合也经常用来为数组做去重操作。

3、元素的顺序不同

数组会保证元素的顺序，先 append 的在前面，后 append 的在后面，也可以通过 insert(_: at:) 方法来把元素插入到固定的位置。

但是 Set 是一个 无序集合，不保证元素的位置。

sql 复制代码

var array: Array<Int> = [1, 2, 3, 4, 5]
var set: Set<Int> = [1, 2, 3, 4, 5]
print(array, set)

上边的代码打印：[1, 2, 3, 4, 5] [4, 2, 5, 3, 1]，不管运行多少次，array 的元素顺序总是固定的，而 Set 的元素可能每次执行的结果都不一样。

因此，如果元素的顺序对你的需求很重要，你应该选择数组。

4、子元素类型略有不同

Array 和 Set 的子元素类型都是范型，但是 Set 要求子元素必须实现 Hashable 协议（可哈希），而 Array 对子元素没有要求。

标准库中的大多数类型（字符串、数字、Bool）都是可哈希的。

但如果是自定义的类型，就需要先遵守 Hashable 协议才能存进 Set 中，Set 底层也是根据 Hashable 中的 hashValue 值来去重的。

性能方面比较

Array 和 Set 在 Swift 中都是通过泛型和协议来实现的。

在底层，Array 使用连续内存存储元素，这也保证了它的元素顺序是固定的。连续的内存空间也使得访问元素时速度快，但插入和删除元素可能需要移动其他元素，导致性能下降。

而 Set 则使用哈希表进行存储（跟字典原理相同），存储的内存是不连续的，哈希表好处是查找、添加、删除操作速度都很快（平均时间复杂度为O(1)），但坏处是会消耗更多内存。

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