Swift 集合类新协议 Collection

集合类型

集合类型 (Collection) 指的是那些稳定的序列，它们能够被多次遍历且保持一致。除了线性遍历以外，集合中的元素也可以通过下标索引的方式被获取到，因此集合类型不能是无限的

Collection协议

Swift中Collection协议是建立在Sequence协议之上的，为有限的序列提供下标访问的能力，同时增加了count属性，自定义索引等特性

想要遵守Collection协议，除了实现Sequence要求的方法，还包括下标索引相关的方法。而swift中的下标索引除了可见的下标（整数）还有不可见下标索引（哈希），所以必须选取一个合适的索引来表达集合中元素的位置，好在系统提供了默认实现。实际满足Collection协议的最小要求如下：

struct customCollection<T>:Collection{
    var buffer:[T]
    typealias Index = Int
    // startIndex 和 endIndex
    var startIndex: Index{ get }
    var endIndex: Index{ get }

    //集合索引之间 步进 
    func index(after i: Index) -> Index
    //至少能够读取你的类型中的元素下标方法
    subscript(position: Index) -> T { get }
    }

关联类型

associatedtype Iterator = IndexingIterator<Self>

IndexingIterator迭代器

这是从Sequence继承来的，IndexingIterator是集合的迭代器， 实现了IteratorProtocol要求的next()方法，用集合自身的索引迭代每个元素

struct IndexingIterator<Elements: Collection> {
  //...
  //IteratorProtocol 协议要求的next（）
    public mutating func next() -> Elements.Element? {
    if _position == _elements.endIndex { return nil }
    let element = _elements[_position]
    _elements.formIndex(after: &_position)
    return element
  }
  //...
}

SubSequence

associatedtype SubSequence: Collection = Slice<Self>
  where SubSequence.Index == Index,
        Element == SubSequence.Element,
        SubSequence.SubSequence == SubSequence

集合都能够进行切片操作，返回SubSequence子类型，SubSequence本身也是一个Collection，是从Sequence协议继承来的，类型Slice<Self>是对原来集合的分装，集合类型和它的切片拥有相同的索引

Indices

  associatedtype Indices: Collection = DefaultIndices<Self>
    where Indices.Element == Index, 
          Indices.Index == Index,
          Indices.SubSequence == Indices

它是集合中所有有效索引按升序排列组成的集合,不包含endIndex

index

associatedtype Index: Comparable

Collection协议对Index的要求是遵守Comparable协议，每个集合都有两个特殊的索引值：startIndex 和 endIndex。startIndex 指定集合中第一个元素，endIndex 是集合中最后一个元素的下一个位置，内置类型Array的索引类型是Int类型，String的索引类型是StringIndex，字典Dictionary的索引类型是DictionaryIndex

index(after:)

func index(after i: Index) -> Index

从一个给定索引计算出下一个元素的索引

自定义集合遵守Collection协议

struct customCollection<T>:Collection{
    var buffer:[T]
   //简单的数组类型，索引类新定义为Int即可
    typealias Index = Int
    var startIndex: Int {
        return 0
    }
    var endIndex: Int {
        return buffer.count
    }
    func index(after i: Int) -> Int {
        return I+1
    }
    subscript(position: Int) -> T {
        return buffer[position]
    }
}
var collection = customCollection(buffer: [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])
// 可通过下标访问
collection[5]// 6
//可以遍历
for i in collection{
    print(i)
}

通过遵守Collection协议，自定义类型customCollection拥有来自Sequence和Collection协议中的全部属性和方法

特定的集合类型协议

Collection协议的基本要求是为有限的序列提供下标访问能力，但是大多数集合还包括修改，移除元素，替换等操作。当然，这并不是说满足 Collection 的类型不能拥有这些能力，只是 Collection 协议自身没有把它们当作必须要实现的功能。

有些算法会对集合支持的操作有额外的要求，这使得只有部分集合可以和它们搭配在一起工作。如果可以把这些额外的要求抽象出来形成一些通用的集合变体，用起来就会更加方便。为此，标准库提供了四个专门的集合类型，每一个都用特定的方式给 Collection 追加了新的功能

支持双向索引的集合BidirectionalCollection

随机存取集合类型RandomAccessCollection

可变集合协议，支持原地修改元素MutableCollection

添加，移除操作的元素的集合RangeReplaceableCollection

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最后附上一张Swift集合协议大家族构成图：

image.png