iOS 开发中常见的数据结构-六虎

在iOS开发中，开发者一般会运用多种数据结构来办理和操作数据。以下是一些iOS开发中常见的数据结构：

一、数组（Array） ：Swift语言中的Array，Objective-C中的NSArray，用于存储有序的元素。数组可用于存储各种数据类型，包含基本类型、对象等。

二、字典（Dictionary） ：Swift语言中的Dictionary，Objective-C中的NSDictionary，用于存储键值对。它们答应你经过键来快速查找值，十分适用于存储和检索装备信息、数据缓存等。

三、调集（Set） ：Swift语言中的Set，Objective-C中的NSSet，用于存储一组唯一的元素。调集可用于去重和快速查找操作。

四、栈（Stack） ：开发者能够运用数组或链表来完结栈，用于处理后进先出（LIFO）的数据操作。【全称为”Last-In, First-Out”，即”后进先出”】在iOS中，栈可用于处理导航操控器的视图操控器仓库。

在iOS开发中，虽然你一般不会直接操作底层栈数据结构，但你能够运用数组来模拟栈的行为。以下是一个示例，演示了栈的基本概念以及一个在iOS运用中或许遇到的运用场景。

首要，咱们创立一个根据数组的栈数据结构：

struct Stack<Element> {
    private var elements: [Element] = []
    // 压入元素到栈顶
    mutating func push(_ element: Element) {
        elements.append(element)
    }
    // 从栈顶弹出元素
    mutating func pop() -> Element? {
        return elements.popLast()
    }
    // 查看栈顶元素
    func peek() -> Element? {
        return elements.last
    }
    // 查看栈是否为空
    var isEmpty: Bool {
        return elements.isEmpty
    }
    // 获取栈中元素的数量
    var count: Int {
        return elements.count
    }
}

现在，让咱们演示怎么运用这个栈数据结构以及一个或许的运用场景。


// 创立一个整数栈
var integerStack = Stack<Int>()
// 压入一些整数
integerStack.push(1)
integerStack.push(2)
integerStack.push(3)
// 查看栈顶元素
if let topElement = integerStack.peek() {
    print("栈顶元素是: (topElement)") // 输出：栈顶元素是: 3
}
// 弹出栈顶元素
let poppedElement = integerStack.pop()
if let poppedElement = poppedElement {
    print("弹出的元素是: (poppedElement)") // 输出：弹出的元素是: 3
}
// 查看栈是否为空
if integerStack.isEmpty {
    print("栈是空的")
} else {
    print("栈不为空，元素个数为 (integerStack.count)") // 输出：栈不为空，元素个数为 2
}

这个示例中，咱们首要创立了一个整数栈 integerStack，并经过 push 办法将一些整数压入栈中。然后，咱们运用 peek 办法查看栈顶元素，运用 pop 办法弹出栈顶元素，并运用 isEmpty 办法查看栈是否为空。

运用场景示例：

在iOS开发中，常见的运用场景之一是视图操控器的导航栈。每次你从一个视图操控器（页面）导航到另一个视图操控器时，当前视图操控器的上下文和状态会被压入导航栈中。当你返回到上一个视图操控器时，栈顶的视图操控器将被弹出，从而恢复上一个视图操控器的状态。这个导航栈就是一个栈数据结构的实践运用。

五、行列（Queue） ：同样，开发者能够运用数组或链表来完结行列，用于处理先进先出（FIFO）的数据操作【全称为”First-In, First-Out”，即”先进先出”】。在iOS中，行列常用于GCD（Grand Central Dispatch）使命调度和操作行列。

在iOS开发中，行列（Queue）是一种数据结构，用于依照先进先出（FIFO）的次序办理数据。行列常常用于在多线程环境下处理使命、数据传输和其他异步操作。以下是一个简略的行列示例，演示了怎么运用Swift的OperationQueue来办理使命。

import Foundation
// 创立一个 OperationQueue 实例
let operationQueue = OperationQueue()
// 界说一个简略的使命类
class MyOperation: Operation {
    let message: String
    init(message: String) {
        self.message = message
    }
    override func main() {
        print(message)
    }
}
// 创立一些使命并增加到行列中
let task1 = MyOperation(message: "Task 1")
let task2 = MyOperation(message: "Task 2")
let task3 = MyOperation(message: "Task 3")
operationQueue.addOperation(task1)
operationQueue.addOperation(task2)
operationQueue.addOperation(task3)
// 等候行列中的使命完结
operationQueue.waitUntilAllOperationsAreFinished()
print("All tasks are done.")

在这个示例中，咱们首要创立了一个 OperationQueue 实例，它表明一个操作行列。然后，咱们界说了一个简略的使命类 MyOperation，该使命类承继自 Operation，偏重写了 main 办法来履行使命。每个使命都有一个音讯特点，用于在履行时打印音讯。

接下来，咱们创立了三个使命实例 task1、task2 和 task3，并将它们增加到操作行列 operationQueue 中。这些使命将依照它们被增加到行列的次序履行，因而遵循FIFO准则。

最终，咱们运用 operationQueue.waitUntilAllOperationsAreFinished() 来等候行列中的所有使命完结。一旦所有使命完结，就会打印 “All tasks are done.”。

这个示例展现了怎么运用行列来办理使命，保证它们以FIFO的次序履行。在实践的iOS开发中，行列也用于其他用处，例如异步网络恳求、后台使命办理、并发操作等。行列是多线程编程中的重要概念，有助于进步运用程序的功用和呼应性。

iOS开发中常见的行列运用场景：

异步使命办理：行列用于办理和调度异步使命，例如网络恳求、文件下载、数据处理等。运用GCD（Grand Central Dispatch）的串行行列，你能够保证这些使命依照FIFO的次序履行，防止并发问题。
主线程行列：主线程行列（Main Queue）是一个特别的行列，用于在主线程上履行用户界面相关的使命，例如更新UI元素。这保证了UI操作在主线程上同步履行，以防止界面冻住和不呼应的状况。
后台使命办理：行列可用于办理后台使命，例如在运用进入后台时履行的数据同步、备份或定时更新操作。这能够保证这些使命在后台线程上异步履行，而不会影响运用的前台功用。
多线程编程：iOS运用中的多线程编程一般触及行列。你能够创立自界说行列来履行并发使命，并运用不同行列来操控使命的优先级和次序。
数据处理行列：在数据处理方面，行列可用于将数据转换、过滤或排序使命依照次序排队履行。这关于异步数据流的办理十分有用。
操作依赖性：运用操作行列（Operation Queue）能够界说使命之间的依赖联系，保证某些使命在其他使命完结后才履行。这关于杂乱的工作流程和使命协调十分有用。
音讯传递和通讯：行列可用于处理音讯传递和通讯，例如经过音讯行列来处理运用程序内的告诉、事情和音讯。
使命分发和并行处理：行列能够用于分发使命给多个线程或处理器，以完结并行处理和最大化功用。这在功用灵敏的运用中很有用。
事情调度：行列能够用于事情调度，例如处理定时器事情、用户输入事情等。你能够运用行列来调度事情的处理。

六、链表（Linked List） ：虽然在iOS开发中运用较少，但链表依然能够用于某些特定的数据结构需求。例如，你能够运用链表来表明和操作自界说数据结构。

链表（Linked List）是一种线性数据结构，用于存储一系列元素，这些元素之间经过节点衔接。每个节点包含数据和指向下一个节点的引证（或指针）。链表有多种类型，包含单向链表、双向链表和循环链表。在iOS开发中，链表的运用相对较少，但了解它依然很有用。

下面是一个运用Swift示例来演示单向链表的基本概念：

// 界说链表节点
class Node<T> {
    var value: T
    var next: Node?
    init(value: T) {
        self.value = value
    }
}
// 界说链表
class LinkedList<T> {
    var head: Node<T>?
    // 增加元素到链表尾部
    func append(_ value: T) {
        let newNode = Node(value: value)
        if head == nil {
            head = newNode
        } else {
            var current = head
            while current?.next != nil {
                current = current?.next
            }
            current?.next = newNode
        }
    }
    // 遍历链表并打印元素
    func printList() {
        var current = head
        while current != nil {
            print(current!.value, terminator: " -> ")
            current = current?.next
        }
        print("nil")
    }
}

运用示例：


let myList = LinkedList<Int>()
myList.append(1)
myList.append(2)
myList.append(3)
myList.printList()

在上述示例中，咱们首要界说了一个链表节点类 Node，其间包含了节点的值和指向下一个节点的引证。然后，咱们界说了一个链表类 LinkedList，它具有头节点 head，并包含办法来增加元素到链表尾部和遍历打印链表。

运用场景：链表在iOS开发中运用不如数组那么广泛，但依然有一些潜在的运用场景：

完结自界说数据结构：有时你或许需求自界说数据结构，其间链表是一个基本组件，用于存储和组织数据。
LRU缓存：链表能够用于完结LRU（Least Recently Used）缓存算法，其间最近未运用的数据项被移动到链表尾部，以便于清理最旧的数据。
某些特定场景：在某些特定的数据操作场景下，链表或许比数组更有用，因为链表的刺进和删去操作能够更高效。

总归，链表是一种有用的数据结构，用于特定场景和问题的解决。但是，在大多数iOS运用中，数组和其他调集类型一般更常用，因为它们供给了更直接的数据办理和访问方法。

七、堆（Heap） ：堆一般不直接运用，但在内存办理中起着关键作用。iOS运用的内存分配和开释一般由操作系统和ARC（主动引证计数）办理，其间触及到堆的概念。

八、树和图（Tree and Graph） ：树和图是更高级的数据结构，用于处理杂乱的层次联系和网络结构。在iOS开发中，或许会用到一些图算法和树结构，例如视图层次结构。

九、字符串（String） ：iOS供给了丰厚的字符串处理功用，包含字符串拼接、截取、查找、替换等操作。字符串是iOS运用中常见的数据类型，用于文本处理和用户界面显示。

十、Core Data 数据模型：Core Data是Apple供给的一种数据持久化框架，它运用一种称为数据模型的数据结构来界说运用程序的数据结构。数据模型能够包含实体（Entity）、特点（Attribute）、联系（Relationship）等元素，用于办理和存储数据。

十一、图表和图形数据结构：在制作图表和处理图形数据时，开发者或许会运用各种数据结构来表明和操作图形元素，例如点、线、多边形等。

iOS 开发中常见的数据结构

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