Swift 如何通过优雅的接口设计提升代码灵活性

摘要

本文将讲解如何比较两个版本号字符串，判断其大小关系。我们会分析题目要求，提供基于 Swift 的高效解决方案，并深入解读代码逻辑和性能分析。最后，我们会通过实例测试结果验证代码的正确性。

描述

给你两个 版本号字符串 version1 和 version2 ，请你比较它们。版本号由被点 '.' 分开的修订号组成。修订号的值 是它 转换为整数 并忽略前导零。

比较版本号时，请按 从左到右的顺序 依次比较它们的修订号。如果其中一个版本字符串的修订号较少，则将缺失的修订号视为 0。

返回规则如下：

• 如果 version1 < version2 返回 -1，
• 如果 version1 > version2 返回 1，
• 除此之外返回 0。

示例 1：

输入： version1 = "1.2", version2 = "1.10"

输出： -1

解释：

version1 的第二个修订号为 "2"，version2 的第二个修订号为 "10"：2 < 10，所以 version1 < version2。

示例 2：

输入： version1 = "1.01", version2 = "1.001"

输出： 0

解释：

忽略前导零，"01" 和 "001" 都代表相同的整数 "1"。

示例 3：

输入： version1 = "1.0", version2 = "1.0.0.0"

输出： 0

解释：

version1 有更少的修订号，每个缺失的修订号按 "0" 处理。

提示：

• 1 <= version1.length, version2.length <= 500
• version1 和 version2 仅包含数字和 '.'
• version1 和 version2 都是 有效版本号
• version1 和 version2 的所有修订号都可以存储在 32 位整数 中

题解答案

为了解决这个问题，我们可以按以下步骤实现：

1. 将版本号通过 . 分割为修订号数组。
2. 遍历修订号数组，逐个比较两者对应修订号的大小。
3. 如果某一数组较短，用 0 补齐缺失部分。
4. 比较完成后，返回对应的结果。

题解代码

以下是用 Swift 实现的解决方案：

func compareVersion(_ version1: String, _ version2: String) -> Int {
    let v1Components = version1.split(separator: ".").map { Int($0) ?? 0 }
    let v2Components = version2.split(separator: ".").map { Int($0) ?? 0 }
    let maxLength = max(v1Components.count, v2Components.count)
    for i in 0..<maxLength {
        let v1Value = i < v1Components.count ? v1Components[i] : 0
        let v2Value = i < v2Components.count ? v2Components[i] : 0

        if v1Value < v2Value {
            return -1
        } else if v1Value > v2Value {
            return 1
        }
    }
    return 0
}

题解代码分析

1. 分割字符串：

let v1Components = version1.split(separator: ".").map { Int($0) ?? 0 }
let v2Components = version2.split(separator: ".").map { Int($0) ?? 0 }

• 使用 split(separator: ".") 将版本号按 . 分割为数组。
• 用 map 将每个字符串转为整数，同时处理转换失败的情况（例如空字符串）。
• 找出最长长度：

let maxLength = max(v1Components.count, v2Components.count)

• 获取两个数组中较长的长度，用于后续补齐操作。
• 逐个比较修订号：

for i in 0..<maxLength {
    let v1Value = i < v1Components.count ? v1Components[i] : 0
    let v2Value = i < v2Components.count ? v2Components[i] : 0

    if v1Value < v2Value {
        return -1
    } else if v1Value > v2Value {
        return 1
    }
}

• 遍历 0 到 maxLength，在较短数组的缺失部分补 0。
• 比较每个修订号，返回对应结果。
• 返回结果：
• 如果循环结束没有发现差异，则两个版本号相等，返回 0。

示例测试及结果

测试代码：

let result1 = compareVersion("1.2", "1.10")
print(result1) // 输出: -1

let result2 = compareVersion("1.01", "1.001")
print(result2) // 输出: 0

let result3 = compareVersion("1.0", "1.0.0.0")
print(result3) // 输出: 0

测试结果说明：

• 示例 1：第二修订号 2 < 10，返回 -1。
• 示例 2：忽略前导零，修订号相等，返回 0。
• 示例 3：缺失修订号视为 0，两个版本号完全相等，返回 0。

时间复杂度

• 时间复杂度：O(n)，其中 n 为版本号的最大长度。我们只需遍历两个版本号的修订号。
• 空间复杂度：O(n)，用于存储分割后的数组。

总结

通过简单的字符串分割和整数比较，我们可以高效地比较两个版本号。该方法不仅易于实现，还具有良好的时间和空间复杂性。我们可以进一步扩展此方法，用于处理更加复杂的版本号格式，例如带有后缀的版本号（如 1.0-alpha）。

• 引入版本号语义解析，支持带有后缀（如 alpha, beta）的版本比较。
• 设计更加通用的工具函数，适应多种格式的版本号对比需求。

参考资料

• Apple Swift 官方文档
• 字符串操作与性能优化