Swift 泛型学习笔记

什么是泛型？

泛型是一种在编程中广泛使用的概念，可以让我们编写灵活、可重用的代码。简单来说，泛型就是在不确定数据类型的情况下编写代码，使得同样的代码可以处理多种类型的数据。

泛型函数

使用泛型函数可以将函数用于多种数据类型。Swift 中定义泛型函数的语法如下：

swiftCopy Code
func functionName<T>(parameters: T) {
    // 函数体
}

其中，<T> 是泛型类型参数的占位符。参数 parameters 的类型为 T，表示可以是任意类型。例如，下面的例子定义了一个泛型函数 printArray，可以打印任意类型的数组：

swiftCopy Code
func printArray<T>(_ array: [T]) {
    for element in array {
        print(element)
    }
}

这里使用了泛型类型参数 _ 来表示该参数是泛型类型，而不是具体的类型。使用时可以传入任意类型的数组：

swiftCopy Code
let intArray = [1, 2, 3]
printArray(intArray) // 输出：1 2 3

let stringArray = ["Hello", "Swift", "Generics"]
printArray(stringArray) // 输出：Hello Swift Generics

泛型类型

除了可以定义泛型函数，Swift 还支持泛型类型。泛型类型是指可以用于多种类型的类型。定义泛型类型的语法与泛型函数类似：

swiftCopy Code
struct Stack<T> {
    // 定义一个存储任意类型元素的栈
    var items = [T]()
    
    mutating func push(_ item: T) {
        // 将元素压入栈顶
        items.append(item)
    }
    
    mutating func pop() -> T? {
        // 弹出栈顶元素
        return items.popLast()
    }
}

上面的代码定义了一个 Stack 结构体，它可以存储任意类型的元素。使用时，可以创建一个 Stack 实例，并将任意类型的元素压入栈中：

swiftCopy Code
var intStack = Stack<Int>()
intStack.push(1)
intStack.push(2)
intStack.push(3)

var stringStack = Stack<String>()
stringStack.push("Hello")
stringStack.push("Swift")
stringStack.push("Generics")

泛型实例

下面通过一个具体的例子来展示 Swift 泛型的应用。

假设我们有一个需要排序的数据结构，排序方式有多种，如按照元素大小排序、按照元素长度排序等。此时，我们可以使用泛型来实现通用的排序算法。具体实现如下：

swiftCopy Code
func bubbleSort<T: Comparable>(_ array: inout [T]) {
    for i in 0..<array.count {
        for j in 1..<array.count - i {
            if array[j - 1] > array[j] {
                let temp = array[j]
                array[j] = array[j - 1]
                array[j - 1] = temp
            }
        }
    }
}

这里定义了一个泛型函数 bubbleSort，它接受一个可变参数 array，用于存储待排序的元素。由于需要进行比较操作，所以使用了泛型类型参数 <T: Comparable> 来限定元素类型必须遵循 Comparable 协议，否则无法进行比较。排序算法采用了冒泡排序的思想，逐个比较相邻元素的大小，将大的元素交换到后面。最后得到的数组是有序的。

下面是使用 bubbleSort 函数进行排序的示例：

swiftCopy Code
var intArray = [5, 3, 8, 6, 2, 7, 1, 9, 4]
bubbleSort(&intArray)
print(intArray) // 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

var stringArray = ["dog", "cat", "elephant", "bird"]
bubbleSort(&stringArray)
print(stringArray) // 输出：["bird", "cat", "dog", "elephant"]

通过泛型，我们可以编写出通用的排序算法，而不必为每种排序方式写一种特定的排序函数。

以上就是 Swift 泛型的学习笔记和实例介绍。希望对你学习 Swift 有所帮助！