Как устроен словарь в языке программирования Swift?

Словарь Dictionary в Swift представляет собой неупорядоченную коллекцию пар ключ-значение. Каждый ключ в словаре уникален и используется для быстрого доступа к соответствующему значению. Реализован на основе хеш-таблицы.

Ключи должны соответствовать протоколу Hashable, что обеспечивает возможность вычисления хеша для каждого ключа. Значения могут быть любого типа.

Основные операции со словарем включают:

• Создание пустого словаря или словаря с начальными значениями.
• Доступ к значению по ключу (возвращает опциональное значение, так как ключ может отсутствовать).
• Добавление или обновление значения по ключу.
• Удаление значения по ключу.
• Итерация по парам ключ-значение.
• Получение коллекций всех ключей или всех значений.

При добавлении или обновлении элемента Swift вычисляет хеш ключа, определяет слот в хеш-таблице и помещает туда пару ключ-значение. При поиске элемента по ключу происходит аналогичный процесс вычисления хеша и обращения к соответствующему слоту.

В случае коллизий хешей (когда разные ключи имеют одинаковый хеш), Swift использует методы разрешения коллизий, например, цепочки (chaining), для хранения нескольких пар в одном слоте.

При увеличении количества элементов словарь может выполнять перехеширование и изменение размера лежащей в основе структуры данных для поддержания оптимальной производительности.

Пример использования:

// Создание словаря
var userInfo: [String: Any] = [
    "name": "Alice",
    "age": 30,
    "city": "New York"
]

// Доступ к значению
if let name = userInfo["name"] as? String {
    // ...
}

// Добавление/обновление значения
userInfo["job"] = "Developer"
userInfo["age"] = 31

// Удаление значения
userInfo["city"] = nil

// Итерация
for (key, value) in userInfo {
    print("\(key): \(value)")
}