Swift---- 可选值类型(Optionals) 、 断言(Assertion) 、 集合 、 函数

1 使用数组实现九宫格

1.1 问题

Swift提供经典的数组和字典两种集合类型来存储集合数据。本案例使用数组实现一个九宫格程序，如图-1所示：

图-1

1.2 方案

九宫格就是有一个n行n列的方格，将1至n*n个数字依次放入方格中，使得每行每列以及每个对角线上的数字相加的和相等，这里提供一种九宫格的算法，以3*3的九宫格为例，依次将1~9放入方格内，首先第一步将数字1放入第一行中间一格，如图-2所示：

图-2

然后将数字放入数字1右上角45度的空格位置，如图-3所示：

图-3

但是数字2已经放到方格外面，这种情况称为行越界，如果数字行越界就将其放入该列对应的最后一行，如图-4所示：

图-4

接下来同第二个步骤一样在数字2右上角45度的空格位置放入数字3，如图-5所示：

图-5

但是数字3已经放到方格外面，这种情况称为列越界，如果数字列越界就将其放入该行对应的最后一列，如图-6所示：

图-6

然后同上面的步骤一样在数字3右上方45度的空格位置放入数字4，但是该空格已经放入数字1，那么就将数字4放入数字3下面的空格，如图-7所示：

图-7

在接下来同上面的步骤依次在数字4的右上方45度空格放入数字5，在数字5的右上方45度空格放入数字6，如图-8所示：

图-8

当在数字6右上方45度的空格位置放入数字7的时候，发现数字7行列都越界了，如果数字行列都越界，就和数字冲突的情况采用一样的处理方式，将数字7放入数字6下方的空格，如图-9所示：

图-9

最后同上面的步骤一样放入数字8和数字9，这样就完成了3*3的九宫格，每行每列和每个对角线加起来都是15，如图-10所示：

图-10

1.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：定义一个二维数组

首先定义一个常量n，用于规定创建一个n行n列的九宫格，并且n只能是奇数，偶数无法创建九宫格，这里可以使用断言的方式进行判断，代码如下所示：

1. //n行n列的九宫格
2. let n = 3
3. assert(n % 2 != 0, "n必须是奇数")

其次定义一个整型的二维数组，并且将所有的元素初始为0，代码如下所示：

1. //定义一个二维数组用于存放1~n*n个数字
2. var array = [[Int]](count: n , repeatedValue: [Int](count:n , repeatedValue: 0))

步骤二：将1~n*n个数字放入九宫格

首先定义两个整型变量row和col分别记录行号和列号也就是二维数组的下标，从第零行的中间一个空格开始放入数字，因此row和col分别初始化为0和n/2，代码如下所示：

1. //从0行n/2列开始放第一个数字
2. var row = 0
3. var col = n/2

然后使用for循环依次将1~n*n个数字放入二维数组array，注意区分行越界、列越界、行列同时越界以及冲突这四种情况的处理，代码如下所示：

1. //依次将1~n*n个数字放入二维数组array
2. forvari = 1;i <= n*n;i++ {
3. array[row][col] = i
4. row--
5. col++
6. if row < 0 && col >= n {//行列都越界
7. row += 2
8. col--
9. }else if col >= n {//列越界
10. col = 0
11. }else if row < 0 {//列越界
12. row = n-1
13. }else if array[row][col] != 0 {//冲突
14. row += 2
15. col--
16. }
17. }

这样就完成了九宫格的程序，运行结果如图-11所示：

图-11

1.4 完整代码

本案例中，完整代码如下所示：

1. importUIKit
2. //n行n列的九宫格
3. let n = 3
4. assert(n%2 != 0, "n必须是奇数")
5. //定义一个二维数组用于存放1~n*n个数字
6. var array = [[Int]](count: n , repeatedValue: [Int](count:n , repeatedValue: 0))
7. //从0行n/2列开始放第一个数字
8. var row = 0
9. var col = n/2
10. forvari = 1;i <= n*n;i++ {
11. array[row][col] = i
12. row--
13. col++
14. if row < 0 && col >= n {//行列都越界
15. row += 2
16. col--
17. }else if col >= n {//列越界
18. col = 0
19. }else if row < 0 {//列越界
20. row = n-1
21. }else if array[row][col] != 0 {//冲突
22. row += 2
23. col--
24. }
25. }
26. array

2 统计选票程序

2.1 问题

有一个常量数组ballot，里面存放的是选票信息，通过一个字典统计出每个人的票数。

2.2 方案

首先创建一个可变字典vote用于存放人员信息和票数，该字典的类型是[String:Int]，选票数组中的人员姓名就是该字典的key。

然后遍历选票数组，判断每个人姓名出现的次数，每出现一次name，vote[name]的value值则加一，如果name第一次出现vote[name]的value则设置为1。

2.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：创建一个可变字典vote

首先创建一个可变字典vote用于存放人员信息和票数，该字典的类型是[String:Int]，选票数组中的人员姓名就是该字典的key，代码如下所示：

1. //统计每个人的得票数
2. var vote = [String:Int]()

步骤二：遍历数组统计票数

遍历选票数组，判断每个人姓名name出现的次数，每出现一次name，vote[name]的value值则加1，如果name第一次出现vote[name]的value则设置为1，代码如下所示：

1. //统计每个人的得票数
2. var vote = [String:Int]()
3. for name in ballot {
4. //如果vote[name]有值则表示出现过
5. if let cnt = vote[name] {
6. vote[name] = cnt+1
7. }else {
8. //如果vote没值则表示第一次出现
9. vote[name] = 1
10. }
11. }

运行结果如图-12所示：

图-12

2.4 完整代码

本案例中，完整代码如下所示：

1. importUIKit
2. //选票
3. let ballot = ["Daniel", "Mark", "Shasha", "Shanshan", "Daniel", "Daniel", "Mark", "Shasha", "Daniel","Apple","Apple"];
4. //统计每个人的得票数
5. var vote = [String:Int]()
6. for name in ballot {
7. //如果vote[name]有值则表示出现过
8. if let cnt = vote[name] {
9. vote[name] = cnt+1
10. }else {
11. //如果vote没值则表示第一次出现
12. vote[name] = 1
13. }
14. }
15. vote

3 计算一个字符串中元音和辅音的个数

3.1 问题

本案例使用函数多个返回值的特点完成一个count函数，该函数用于计算一个字符串中元音、辅音以及其他字母的个数。

3.2 方案

而在Swift里面函数可以有多个返回值，返回值类型是元组类型，可以通过名称和下标访问元组元素，元组的成员不需要在函数中返回时命名，已经在函数返回类型中定义好了。

3.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：定义一个返回元组类型的函数

由于需要通过函数count同时得到一个字符串中元音、辅音以及其他字母的个数，所以count函数将返回一个元组类型，包含多个值，代码如下所示：

1. func count(string:String)->(vowels:Int, consonants:Int, others:Int) {
2. }

步骤二：实现count函数

count函数内部根据传入的字符串，依次判断字符串的每个字符是属于元音还是辅音，或是其他字符，代码如下所示：

1. func count (string:String)->(vowels:Int,consonants:Int,others:Int) {
2. string.lowercaseString
3. var vowels = 0
4. varconsonats = 0
5. var others = 0
6. for character in string {
7. switch String(character).lowercaseString {
8. case "a","e","i","o","u":
9. vowels++
10. case "b","c","d","f","g","h","j","k","l","m","n","p","q","r","s","t","v ","w","x","y","z":
11. consonats++
12. default:
13. others++
14. }
15. }
16. return (vowels,consonats,others)
17. }

然后调用函数，运行结果如图-13所示：

图-13

3.4 完整代码

本案例中，完整代码如下所示：

1. importUIKit
2. //返回元组类型的函数
3. func count (string:String)->(vowels:Int,consonants:Int,others:Int) {
4. string.lowercaseString
5. var vowels = 0
6. varconsonats = 0
7. var others = 0
8. for character in string {
9. switch String(character).lowercaseString {
10. case "a","e","i","o","u":
11. vowels++
12. case "b","c","d","f","g","h","j","k","l","m","n","p","q","r","s","t","v ","w","x","y","z":
13. consonats++
14. default:
15. others++
16. }
17. }
18. return (vowels,consonats,others)
19. }
20. letstr = "tarena#"
21. count(str)