Swift学习 - 第三周知识整理

1. 第一天

字典和集合(由于他们在内存中不是有序排序的，所以打印他们元素时时不规则显示的)
// 哈希码(hash code)/散列码
// MD5 / SHA-1

1.1 字典 var dict: [String: String]

// 字典(存放键值对组合的容器)
// 字典中的每个元素都是由两部分构成的, 冒号前面是键，冒号后面是值
var dict: [String: String] = ["abacus": "算盘", "abnormal": "异常的", "hello" : "你好", "good": "好的"]
// 通过键获取对应的值(可空类型, 因为给的键有可能没有与之对应的值)
// key ---> value
print(dict["hello"]!)  
print(dict["abcxyz"])                 // 返回nil

// 添加元素
dict["shit"] = "狗屎"
dict["delicious"] = "好吃的"
print(dict)

// 删除元素
// dict.removeValueForKey("hello")
dict["hello"] = nil
print(dict)
print(dict["hello"])

// 修改元素
dict["shit"] = "牛粪"
print(dict)

// 遍历字典中所有的值
for value in dict.values {
    print(value)
}

// 遍历字典中所有的键
for key in dict.keys {
    print("\(key) ---> \(dict[key])")
}

// 直接通过一个元组获得字典中的键和值(原始类型)
for (key, value) in dict {
    print("\(key) ---> \(value)")
}

1.2 集合 var a: Set

var a: Set = [1, 2, 3, 1, 2, 5]
a.insert(100)           // 添加元素
a.remove(2)             // 删除元素
print(a)
var b: Set = [3, 5, 7, 9, 11]
print(b)

print(a.intersect(b))   // 交集(a和b都有的元素)
print(a.union(b))       // 并集(a和b的所有元素)
print(a.subtract(b))    // 差集(a有b没有的元素)

print(a == b)
print(b.isSubsetOf(a))

let c: Set = [1, 3]
print(c.isSubsetOf(a))      // 判断c是不是a的子集
print(a.isSupersetOf(c))    // 判断a是不是c的超集

let d: Set = [2, 1000, 10000]
print(a.isDisjointWith(d))  // 判断两个集合是否相交

1.3 函数

** inout - 输入输出参数(不仅将数据传入函数还要从函数中取出数据)
Swift中函数的参数列表可以是可变参数列表(参数的个数是任意多个)
Swift中函数的参数可以设定默认值，如果调用函数的时候没有给该参数赋值就直接使用默认值
可以使用元组(tuple)让函数一次返回多条数据**

// 函数的参数名
// 函数名(外部参数名 内部参数名: 类型, 外部参数名 内部参数名: 类型)
// 如果不写外部参数名那么内部参数名也是外部参数名
// 可以使用_来作为外部参数名表示省略外部参数名
func myMin(a x: Int, b y: Int) -> Int {
    return x < y ? x : y
}


// 调用函数的时候要写函数的外部参数名
print(myMin(a: 3, b: 5))

// 定义函数
// func 函数名(参数列表) -> 返回类型 { 函数的执行体 }
// Swift中函数的参数可以设定默认值
// 如果调用函数的时候没有给该参数赋值就直接使用默认值
func sayHello(personName: String, alreadyGreeted: Bool = false) -> String {
    // let greeting = "Hello, " + personName + "!"
    // 如果函数的返回类型不是Void 那么函数中一定有return语句
    // return greeting
    // personName = "王小锤"   // 编译错误
    if alreadyGreeted {
        return "怎么又是你, " + personName + "!"
    }
    else {
        return "你好, " + personName + "!"
    }
}

// 调用函数
// 函数名(参数值)
// 调用Swift的函数时, 在默认情况下从第二个参数开始需要写参数名
print(sayHello("王大锤", alreadyGreeted: true))
// 如果没有给第二个参数赋值那么就直接使用默认值false
let str = sayHello("Jack")
print(str)

// Swift中函数的参数列表可以是可变参数列表(参数的个数是任意多个)
func sum(nums: Int...) -> Int {
    var total = 0
    for num in nums {
        total += num
    }
    return total
}

print(sum())
print(sum(999))
print(sum(1, 2, 3))
print(sum(90, 82, 37, 68, 55, 11, 99))

// 可以使用元组(tuple)让函数一次返回多条数据
func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int)? {
    if array.count == 0 {
        return nil
    }
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1.. currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

if let b = minMax([23, 45, 99, 68, 72, 12, 55]) {
    print(b.min)        // print(b.0)
    print(b.max)        // print(b.1)
}
else {
    print("数组中没有元素!!!")
}

func swap(inout a: Int, inout _ b: Int) -> Void {
    (a, b) = (b, a)
//    let temp = a
//    a = b
//    b = temp
}

var a = 300, b = 500
swap(&a, &b)
print("a = \(a)")
print("b = \(b)")

// inout - 输入输出参数(不仅将数据传入函数还要从函数中取出数据)
func createX(inout x: Int) {
    x = 1000
}

var x = 1
// inout类型的参数前要加上&符号
createX(&x)
print(x)


//var x = 5, y = 10
//// 函数调用传参都是传值
//swap(x, y)
//print("x = \(x)")
//print("y = \(y)")

1.4 练习

1.4.1 设计一个函数根据系统时间返回不同的问候语

func sayHello(name: String) -> String {
    let date = NSDate()
    let cal = NSCalendar.currentCalendar()
    let hour = cal.component(.Hour, fromDate: date)
    
    var greeting: String
    switch hour {
    case 0...6:         // 不同的分支可以有重叠的部分
        greeting = "怎么还没睡呀"
        // fallthrough  // 无条件继续执行下一个case
    case 4...10:        // 匹配了一个分支之后不再匹配其他的分支
        greeting = "早起的鸟儿有虫吃"
    case 11...13:
        greeting = "中午好"
    case 14...18:
        greeting = "下午好"
    default:
        greeting = "晚上好"
    }
    return name + ", " + greeting + "!"
}
print(sayHello("刘备"))

在这里主要强调的是如何当前获取时间

let date = NSDate()
let cal = NSCalendar.currentCalendar()
let hour = cal.component(.Hour, fromDate: date)

1.4 指纹支付代码

import UIKit
import LocalAuthentication

class ViewController: UIViewController {

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        let errPointer = NSErrorPointer()
        let ctx = LAContext()
        // 判断设备是否支持指纹识别
        if ctx.canEvaluatePolicy(.DeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics, error: errPointer) {
            // z = f(x, g(y))
            // Swift中允许将一个函数作为另一个函数的参数
            // evalutePolicy方法的第三个参数是一个函数
            // 该函数有两个参数没有返回值
            // 给该参数传参时可以在花括号中写一个匿名函数传进去
            // 该匿名函数通常也称之为闭包(closure)
            ctx.evaluatePolicy(.DeviceOwnerAuthenticationWithBiometrics, localizedReason: "请输入指纹进行支付", reply: { (isOK, err) -> Void in
                if isOK {
                    print("支付成功!!!")
                }
                else {
                    print("指纹验证失败, 请输入支付密码")
                }
            })
        }
        else {
            print("你的设备不支持指纹识别")
        }
    }
}

1.4 设计一个函数,传入年月日，返回该日期是这一年的第几天

func isLeapYear(year: Int) -> Bool {
    return year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0
}
func daysOfYear(year: Int, _ month: Int, _ day: Int) -> Int {
    
    let daysOfMonth = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
    
//    if isLeapYear(year) {
//        daysOfMonth[1] = 29
//    }
    
    var sum = 0
//    for days in daysOfMonth[0.. 2 {
        sum += 1
    }
    return sum + day
//    var num = 0
//    for i in 1..

1.4 函数的递归调用(一个函数直接或间接的调用自身)

// 1. 递归公式
// 2. 收敛条件

// 用递归计算1~n的和
func sum(n: Int) -> Int {
    if n == 1 {
        return 1
    }
    return n + sum (n - 1)
}
print(sum(100))


// 汉诺伊塔
var counter = 1
func hanoi(n: Int, _ a: String, _ b: String, _ c: String) {
    if n > 0 {
        hanoi(n - 1, a, c, b)
        print("\(counter): \(a)--->\(b)")
        counter += 1
        hanoi(n - 1, c, b, a)
    }
}
hanoi(1, "A", "B", "C")
counter = 1
hanoi(2, "A", "B", "C")
counter = 1
hanoi(5, "A", "B", "C")

2. 第二天

2.1 函数的扩展

func sum(a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a + b
}

func mul(a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a * b
}

// 在Swift中函数是一种类型
// 这也就意味着函数可以作为变量或常量的类型
// 同理函数也可以作为另一个函数的参数或返回值
func foo(array: [Int], fn: (Int, Int) -> Int) -> Int {
    var sum = array[0]
    for x in array[1.. Int类型的函数
print(foo(a, fn: sum))
// 2. 传入已有的二元运算符: +-*/%(因为运算符也是函数)
print(foo(a, fn: +))
// 3. 传入匿名函数(闭包)
// 3.1 完整的闭包写法
print(foo(a, fn: { (a, b) -> Int in
    return a + b
}))
// 3.2 省略掉类型和不必要的括号
print(foo(a, fn: { a, b in a + b }))
// 3.3 省略参数名
print(foo(a, fn: { $0 + $1 }))
// 3.4 尾随闭包
print(foo(a) { (a, b) -> Int in
    return a + b
})
print(foo(a) { $0 + $1 })

var array = ["game", "abacus", "hello", "cat", "good", "internationalization", "chaos", "dislike", "zealot", "young"]

// array.sortInPlace(>)
array.sortInPlace({ $0 > $1 })
// array.sortInPlace() { $0 > $1 }
// array.sortInPlace { $0 > $1 }
// 如果函数的最后一个参数是闭包可以写成尾随闭包的形式
// 也就是将闭包放到函数参数的圆括号外面写在一对花括号中
// 如果函数后面有尾随闭包且函数的圆括号中没有参数
// 那么函数的圆括号也可以省略(仅限于有尾随闭包的场景)
array.sortInPlace {
    if $0.characters.count == $1.characters.count {
        return $0 < $1
    }
    return $0.characters.count < $1.characters.count
}
print(array)

2.2 数组的三个重要方法：过滤、映射、缩减

let array = [23, 37, 96, 55, 40, 92, 68, 88]

// 1. 过滤
let newArray1 = array.filter { $0 > 50 }
print(newArray1)

let newArray2 = array.filter { $0 % 2 == 0 }
print(newArray2)

// 2. 映射
let newArray3 = array.map { $0 * $0 }
print(newArray3)
let newArray4 = array.map { sqrt(Double($0)) }
print(newArray4)

// 3. 缩减
let result1 = array.reduce(0, combine: +)
print(result1)
let result2 = array.reduce(1, combine: *)
print(result2)
let result3 = array.reduce(array[0]) {
    $1 > $0 ? $1 : $0
}
print(result3)

let strArray = ["I", "love", "you"]
let result4 = strArray.reduce("") { $0 + " " + $1 }
print(result4)

2.3 类

2.3.1 定义类

// 步骤1: 定义类(如果你要用的类苹果已经提供了就直接进入第2步)
// 定义类就可以创建出新的类型
// 学生类
class Student {
    // 变量定义到类的外面就叫变量 - variable
    // 变量定义到类的里面就叫属性 - property
    // 数据抽象 - 找到和学生相关的属性(找名词)
    var name: String
    var age: Int
    
    // 初始化方法(构造方法/构造器) - constructor
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    
    // 函数写到类的外面就叫函数 - function
    // 函数写到类的里面就叫方法 - method
    // 行为抽象 - 找到和学生相关的方法(找动词)
    func eat() {
        print("\(name)正在吃饭.")
    }
    
    func study(courseName: String) {
        print("\(name)正在学习\(courseName).")
    }
    
    func watchJapaneseAV() {
        if age >= 18 {
            print("\(name)正在观看动作片.")
        }
        else {
            print("亲爱的\(name), 我们推荐你观看《熊出没》")
        }
    }
}

// 步骤2: 创建对象(调用初始化方法)
let stu1 = Student(name: "刘备", age: 35)
// 步骤3: 给对象发消息(通过给对象发消息来解决问题)
stu1.eat()
stu1.study("Swift程序设计")
stu1.watchJapaneseAV()

let stu2 = Student(name: "王大锤", age: 15)
stu2.eat()
stu2.study("中国近代史")
stu2.watchJapaneseAV()

// 0. 发现类
//  - 在对问题的描述中找名词和动词
//  - 名词会成为类或者类中的属性 动词会成为类中的方法

// 1. 定义类
//  - 数据抽象(属性)
//  - 行为抽象(方法)
//  - 初始化方法

// 访问修饰符
//  - public (公开)
//  - internal (内部的) - 默认
//  - private (私有)
class Circle {
    // stored property
    // 存储属性(保存和圆相关的数据的属性)
    var center: Point
    var radius: Double
    
    init(center: Point, radius: Double) {
        self.center = center
        self.radius = radius
    }
    
    // 通常获得某个计算出的值的方法都可以设计成计算属性
    // computational property
    // 计算属性(通过对存储属性做运算得到的属性)
    var perimeter: Double {
        // 圆的周长是一个只读属性
        // 所以此处只有get{}没有set{}
        get { return 2 * M_PI * radius }
    }
    
    var area: Double {
        get { return M_PI * radius * radius }
    }
}

2.3.1 定义一个走动的时钟类

class Clock {
    var hour: Int
    var minute: Int
    var second: Int
    
    init() {
        let date = NSDate()
        let cal = NSCalendar.currentCalendar()
        hour = cal.component(.Hour, fromDate: date)
        minute = cal.component(.Minute, fromDate: date)
        second = cal.component(.Second, fromDate: date)
    }
    
    func showTime() -> String {
        return "\(hour):\(minute):\(second)"
    }
    
    func run() {
        second += 1
        if second == 60 {
            second = 0
            minute += 1
            if minute == 60 {
                minute = 0
                hour += 1
                if hour == 24 {
                    hour = 0
                }
            }
        }
    }
}

let clock = Clock()
while true {
    print(clock.showTime())
    sleep(1)
    clock.run()
}

3. 第三天

3.1 函数的扩展2

3.1.1 convenience调用其他的初始化方法
  我们可以在一个类中定义多个初始化方法
  利用convenience调用其他的初始化方法来初始化方法

class Point {
    var x: Double
    var y: Double
    
    // 我们可以在一个类中定义多个初始化方法
    
    // 便利初始化方法 / 便利构造器
    // 利用convenience调用了其他的初始化方法的初始化方法
    convenience init() {
        self.init(x: 0, y: 0)
    }
    
    convenience init(point: (Double, Double)) {
        self.init(x: point.0, y: point.1)
    }
    
    // 指派初始化方法 / 指派构造器
    // 被其他初始化方法调用的初始化方法
    init(x: Double, y: Double) {
        self.x = x
        self.y = y
    }
    
    func distanceTo(other: Point) -> Double {
        let dx = x - other.x
        let dy = y - other.y
        return sqrt(dx * dx + dy * dy)
    }
    
    func moveTo(x: Double, _ y: Double) {
        self.x = x
        self.y = y
    }
    
    func moveBy(dx: Double, _ dy: Double) {
        x += dx
        y += dy
    }
}

3.1.2 类扩展(extension)
  如果在某个特定的应用场景中你发现现有的类缺少了某项功能
  那么可以通过类扩展(extension)的方式现场添加这项功能
// 如果color为nil就取??后面的值
// 如果color不为nil就直接使用color的值
(color ?? UIColor.blueColor()).set()

// 如果在某个特定的应用场景中你发现现有的类缺少了某项功能
// 那么可以通过类扩展(extension)的方式现场添加这项功能
extension Point {
    var cgPoint: CGPoint {
        get { return CGPointMake(CGFloat(x), CGFloat(y)) }
    }
}

func randomInt(min: UInt32, _ max: UInt32) -> Int {
    return Int(arc4random_uniform(max - min + 1) + min)
}

extension CGPoint {
    var myPoint: Point {
        get {
            return Point(x: Double(self.x), y: Double(self.y))
        }
    }
}

class Triangle {
    var va: Point
    var vb: Point
    var vc: Point
    var color: UIColor?
    
    init(va: Point, vb: Point, vc: Point) {
        self.va = va
        self.vb = vb
        self.vc = vc
    }
    
    var perimeter: Double {
        get {
            let ab = va.distanceTo(vb)
            let bc = vb.distanceTo(vc)
            let ca = vc.distanceTo(va)
            return ab + bc + ca
        }
    }
    
    var area: Double {
        get {
            let ab = va.distanceTo(vb)
            let bc = vb.distanceTo(vc)
            let ca = vc.distanceTo(va)
            let halfP = perimeter / 2
            return sqrt(halfP * (halfP - ab) * (halfP - bc) * (halfP - ca))
        }
    }
    
    func draw() {
        let bezierPath = UIBezierPath()
        bezierPath.moveToPoint(va.cgPoint)
        bezierPath.addLineToPoint(vb.cgPoint)
        bezierPath.addLineToPoint(vc.cgPoint)
        bezierPath.addLineToPoint(va.cgPoint)
        // bezierPath.closePath()
        // bezierPath.fill()
        // 如果color为nil就取??后面的值
        // 如果color不为nil就直接使用color的值
        (color ?? UIColor.blueColor()).set()
        bezierPath.fill()
    }
}

    var circleArray: [Circle] = []
    
    override func touchesBegan(touches: Set, withEvent event: UIEvent?) {
        if let touch = touches.first {
            let touchPoint = touch.locationInView(self)
            let c = Circle(center: touchPoint.myPoint, radius: Double(randomInt(150, 250)))
            circleArray.append(c)
            setNeedsDisplay()
        }
    }

3.1.3  newValue为设置的值

var hp: Int {
        get { return _hp }
        set { _hp = newValue > 0 ? newValue : 0 }
    }

3.2 奥特曼打小怪兽

// 奥特曼类
func randomInt(min: UInt32, _ max: UInt32) -> Int {
    return Int(arc4random_uniform(max - min + 1) + min)
}

class UItraman {
    private var _name: String
    private var _hp: Int
    private var _mp: Int
      
    var isAlive: Bool {
        get {
            return _hp > 0
        }
    }
    
    var name: String {
        get {
            return _name
        }
    }
    
    var mp: Int {
        get {
            return _mp
        }
    }
    
    var hp: Int {
        get {
            return _hp
        }
        set {
            _hp = newValue > 0 ? newValue : 0
        }
    }
    
    init(name: String, hp: Int, mp: Int) {
        _name = name
        _hp = hp
        _mp = mp
    }
    
    func attack(monster: Monster) {
        let injury = randomInt(15, 20)
        monster.hp -= injury
        _mp = _mp + 5 > 100 ? 100 : _mp + 5
    }
    
    func hugeAttack(monster: Monster) {
        let injury = monster.hp * 3 / 4 >= 50 ? monster.hp * 3 / 4 : 50
        monster.hp -= injury
    }
    
    func magicalAttack(monster: [Monster]) -> Bool {
        if _mp >= 30 {
            for monster in monster {
                if monster.isAlive {
                    let injury = randomInt(5, 15)
                    monster.hp -= injury
                }
            }
            _mp -= 30
            return true
        }
        return false
    }
}


// 小怪兽类
class Monster {
    var name: String
    private var _hp: Int
    
    
    var isAlive: Bool {
        get {
            return _hp > 0
        }
    }
    
    var hp: Int {
        get {
            return _hp
        }
        set {
            _hp = newValue > 0 ? newValue : 0
        }
    }
    
    init(name: String, hp: Int) {
        self.name = name
        _hp = hp
    }
    
    func attack(ultraman: UItraman) {
        let injury = randomInt(5, 10)
        ultraman.hp -= injury
    }
}


// 主方法调用

// 奥特曼打小怪兽
// 从一群小怪兽中挑选一只活着的小怪兽
func pickOneMonster(mArray: [Monster]) -> Monster {
    var monster: Monster
    repeat {
        let randomIndex = randomInt(0, UInt32(mArray.count - 1))
        monster = mArray[randomIndex]
    } while !monster.isAlive
    return monster
}

// 判断小怪兽是否全部死光
func isAllDead(mArray: [Monster]) -> Bool {
    for monster in mArray {
        if monster.isAlive {
            return false
        }
    }
    return true
}


let u = UItraman(name: "迪迦", hp: 300, mp: 80)

let mArray = [
    Monster(name: "熊丹凌", hp: 120),
    Monster(name: "欧阳坚", hp: 250),
    Monster(name: "张尼玛", hp: 180),
    Monster(name: "王尼玛", hp: 150)
]

var round = 1
repeat {
    print("======第\(round)回合=======")
    let m = pickOneMonster(mArray)
    let factor = randomInt(1, 10)
    switch factor {
    case 1...7:
        print("\(u.name)奥特曼使用了普通攻击")
        u.attack(m)
        if m.isAlive {
            m.attack(u)
        }
    case 8...9:
        
        if u.magicalAttack(mArray) {
            for m in mArray {
                if m.isAlive {
                    m.attack(u)
                }
            }
            print("\(u.name)奥特曼使用了吞天噬地")
        }
        else {
            u.attack(m)
            if m.isAlive {
                m.attack(u)
            }
            print("\(u.name)奥特曼使用了普通攻击")
        }
    default:
        print("\(u.name)奥特曼使用了动感光波")
        u.hugeAttack(m)
    }
    u.attack(m)
    if m.isAlive {
        m.attack(u)
    }
    
    print("\(u.name)奥特曼生命值：\(u.hp)")
    print("\(u.name)奥特曼魔法值：\(u.mp)")
    for m in mArray {
        print("\(m.name)小怪兽生命值：\(m.hp)")
    }
    round += 1
} while u.isAlive && !isAllDead(mArray)

if u.hp > 0 {
    print("\(u.name)奥特曼获胜")
}
else {
    print("小怪兽获胜")
}

4. 第四天

4.1 学生姓名隐去最后一个字符，学写文档

_name.characters.count获得字符串长度
_name.substringToIndex(_name.endIndex.predecessor())去掉最后一个字

/// 学生姓名隐去最后一个字符
    public var name: String {
        get {
            let displayName = _name.substringToIndex(_name.endIndex.advancedBy(-1))
            return displayName + "*"
        }
    }

public var name: String {
        get {
            let value = _name.characters.count > 2 ? -2 : -1
            //let displayName = _name.substringToIndex(_name.endIndex.predecessor())
            //let displayName = _name.substringToIndex(_name.endIndex.advancedBy(-1))
            let displayName = _name.substringToIndex(_name.endIndex.advancedBy(value))
            return displayName + "*"
        }
    }

/**
     学习
     - parameter courseName: 课程的名称
     - parameter hour: 学习时间
     - returns: 学会了返回true否则返回false
     */
    public func study(courseName: String, hour: Int) -> Bool {
        print("\(_name)正在学习\(courseName).")
        return hour > 180 ? true : false
    }

4.2 短除法(欧几里得算法)

// 短除法(欧几里得算法)
// x和y的最大公约数跟y%x和x的最大公约数是一样的
// Greatest Common Divisor
func gcd(x: Int, _ y: Int) -> Int {
    if x > y {
        return gcd(y, x)
    }
    else if y % x != 0 {
        return gcd(y % x, x)
    }
    else {
        return x
    }
}


// 主方法调用

4.3 写一个使用分数进行运算的类

// 短除法(欧几里得算法)
// x和y的最大公约数跟y%x和x的最大公约数是一样的
// Greatest Common Divisor
func gcd(x: Int, _ y: Int) -> Int {
    if x > y {
        return gcd(y, x)
    }
    else if y % x != 0 {
        return gcd(y % x, x)
    }
    else {
        return x
    }
}

class Fraction {
    private var _num: Int
    private var _den: Int
    
    var info: String {
        get {
            return _num == 0 || _den == 1 ? "\(_num)" : "\(_num)/\(_den)"
        }
    }
    
    init(num: Int, den: Int) {
        _num = num
        _den = den
        simplify()
        normalize()
    }
    
    func add(other: Fraction) -> Fraction {
        return Fraction(num: _num * other._den + other._num * _den, den: _den * other._den)
    }
    
    func sub(other: Fraction) -> Fraction {
        return Fraction(num: _num * other._den - other._num * _den, den: _den * other._den)
    }
    
    func mul(other: Fraction) -> Fraction {
        return Fraction(num: _num * other._num, den: _den * other._den)
    }
    
    func div(other: Fraction) -> Fraction {
        return Fraction(num: _num * other._den, den: _den * other._num)
    }
    
    func normalize() -> Fraction {
        if _den < 0 {
            _num = -_num
            _den = -_den
        }
        return self
    }
    
    func simplify() -> Fraction {
        if _num == 0 {
            _den = 1
        }
        else {
            let x = abs(_num)
            let y = abs(_den)
            let g = gcd(x, y)
            _num /= g
            _den /= g
        }
        return self
    }
}

// 运算符重载(为自定义的类型定义运算符)

func +(one: Fraction, two: Fraction) -> Fraction {
    return one.add(two)
}

func -(one: Fraction, two: Fraction) -> Fraction {
    return one.sub(two)
}

func *(one: Fraction, two: Fraction) -> Fraction {
    return one.mul(two)
}

func /(one: Fraction, two: Fraction) -> Fraction {
    return one.div(two)
}


主方法调用：

let f1 = Fraction(num: 3, den: -4)
let f2 = Fraction(num: 8, den: 9)

print(f1.info)
print(f2.info)

//let f3 = f1.add(f2)
let f3 = f1 + f2
print(f3.info)
let f4 = f1 - f2
print(f4.info)
let f5 = f1 * f2
print(f5.info)
let f6 = f1 / f2
print(f6.info)

3.4 模拟扑克游戏

Card类

enum Direction: Int {
    case Up, Right, Down, Left
}

// GET: 枚举是定义符号常量的最佳方式
// GET: 符号常量总是优于字面常量
/**
 花色的枚举
 
 - Spade:   黑桃
 - Heart:   红心
 - Club:    草花
 - Diamond: 方块
 */
enum Suite: String {
    case Spade = "♠️"
    case Heart = "❤️"
    case Club = "♣️"
    case Diamond = "♦️"
}

/// 一张牌
class Card {
    var suite: Suite
    var face: Int
    
    /**
     初始化方法
     - parameter suite: 花色
     - parameter face:  点数
     */
    init(suite: Suite, face: Int) {
        self.suite = suite
        self.face = face
    }
    
    /// 牌的信息
    var info: String {
        get {
            var str = suite.rawValue
            switch face {
            case 1: str += "A"
            case 11: str += "J"
            case 12: str += "Q"
            case 13: str += "K"
            default: str += "\(face)"
            }
            return str
        }
    }
}


Poker类

func randomInt(min: UInt32, _ max: UInt32) -> Int {
    return Int(arc4random_uniform(max - min + 1) + min)
}

/// 一副牌
class Poker {
    var cardsArray: [Card] = []
    
    init() {
        reset()
    }
    
    /**
     重置所有的牌
     */
    func reset() {
        // 移除数组中剩下的牌
        cardsArray.removeAll()
        // 将52张牌按照黑红梅方的顺序放到数组中
        let suitesArray = [Suite.Spade, .Heart, .Club, .Diamond]
        for suite in suitesArray {
            for face in 1...13 {
                let card = Card(suite: suite, face: face)
                cardsArray.append(card)
            }
        }
    }
    
    /**
     洗牌
     */
    func shuffle() {
        // 洗牌之前先重置所有的牌
        reset()
        // 通过随机乱序的方式打乱牌的位置
        for i in 0.. Card? {
        if hasMoreCards {
            return cardsArray.removeFirst()
        }
        return nil
    }
    
    /// 还有没有更多的牌
    var hasMoreCards: Bool {
        get { return cardsArray.count > 0 }
    }
}


Player类

func <(one: Card, two: Card) -> Bool {
    return one.face < two.face
}

class Player {
    var nickname: String
    var cardsOnHand: [Card] = []
    
    init(nickname: String) {
        self.nickname = nickname
    }
    
    func getOneCard(card: Card) {
        cardsOnHand.append(card)
    }
    
    func sortCards() {
        cardsOnHand.sortInPlace(<)
    }
}


主方法调用

func showPlayerCards(player: Player) {
    print("\(player.nickname)", terminator: ": ")
    player.sortCards()
    for card in player.cardsOnHand {
        print(card.info, terminator: " ")
    }
    print("")
}

// 扑克游戏
let p = Poker()
p.shuffle()
let playersArray = [
    Player(nickname: "张尼玛"),
    Player(nickname: "王尼玛"),
    Player(nickname: "李尼玛"),
    Player(nickname: "刘尼玛")
]

for _ in 1...3 {
    for player in playersArray {
        if p.hasMoreCards {
            player.getOneCard(p.deal()!)
        }
    }
}

for player in playersArray {
    showPlayerCards(player)
}

5. 第五天 继承和多态

5.1 继承

// 继承: 从已有的类创建新类的过程
// 提供继承信息的称为父类(超类/基类)
// 得到继承信息的称为子类(派生类/衍生类)
// 通常子类除了得到父类的继承信息还会增加一些自己特有的东西
// 所以子类的能力一定比父类更强大
// 继承的意义在于子类可以复用父类的代码并且增强系统现有的功能
 
子类继承父类时，增加了自己属性时，若需初始化方法，需先给自己赋值，再调用父类；若没增加属性，要初始化方法，需重写初始化方法用override

enum Gender {
    case Male
    case Female
}

class Person {
    var name: String
    var age: Int
    var gender: Gender
    
    init(name: String, age: Int, gender: Gender) {
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
    }
    
    func eat() {
        print("\(name)正在吃饭.")
    }
}

// 老师类继承Person类
class Teacher: Person {
    var title: String
    
    init(name: String, age: Int, gender: Gender, title: String) {
        self.title = title
        super.init(name: name, age: age, gender: gender)
    }
    
    func teach(courseName: String) {
        print("\(name)\(title)正在教\(courseName).")
    }
}


主方法调用

let p1 = Person(name: "王大锤", age: 25, gender: .Male)
p1.eat()

// 可以将子类型的对象赋值给父类型的变量(因为子类跟父类之间是IS-A关系)
// Person和Pet之间是HAS-A(关联)
// 学生是人, 老师是人, 所以学生和老师的对象可以赋值给人类型的变量
let p2: Person = Student(name: "张尼玛", age: 18, gender: .Female, major: "计算机科学与技术")
p2.eat()
// 如果要将父类型的变量转换成子类型需要用as运算符进行类型转换
// 如果能够确认父类型的变量中就是某种子类型的对象可以用as!进行转换
// 如果不确定父类型的变量中是哪种子类型可以用as?尝试转换
(p2 as! Student).study("Swift程序设计")
if let temp = p2 as? Teacher {
    temp.teach("Java")
}
else {
    print("\(p2.name)不是老师!!!")
}


let p3: Person = Teacher(name: "骆昊", age: 35, gender: .Male, title: "叫兽")

p3.eat()
// p3.teach("HTML网页设计")

// 终极原则: 高内聚, 低耦合
// 面向对象七原则:
// 1. 单一职责原则(SRP)
// 2. 开闭原则(OCP)
// 3. 依赖倒转原则(面向抽象编程, DIP)
// 爱人, 待周爱人而后为爱人
// 《墨子·取周》
// 定义方法参数类型的时候尽可能使用父类型(抽象类型)
// 因为如果用父类型的参数调用方法时可以传入任意子类型对象
// 4. 里氏替换原则(LSP) - 能用父类型的地方就一定可以使用子类型
// 白马, 马也, 乘白马, 乘马也
// 黑马, 马也, 乘黑马, 乘马也
// 娣, 美人也, 爱娣非爱美人也
// 盗, 人也, 恶盗非恶人也
// 《墨子·小取》
// 5. 接口隔离原则(ISP)
// 6. 合成聚合复用原则(CARP)
// 7. 迪米特法则(LoD)
// GoF(四人帮)设计模式 - 23种设计模式

var name: String
    var pet: Pet?       // Person和Pet之间是HAS-A(关联)
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }

func adopt(pet: Pet) {
        print("\(name)领养了\(pet.nickname).")
        self.pet = pet              // 赋值
    }
    
    func strike() {
        if let pet = pet {
            print("\(name)正在殴打\(pet.nickname).")
            pet.shout()
        }
        else {
            print("\(name)正在自虐.")
        }
    }

5.2 多态

// 同样的对象类型(Pet类型)接收相同的消息(调用相同的方法)
// 但是做了不同的事情 这就是多态(polymorphism)
// 实现多态的关键步骤:
// 1. 方法重写(子类在继承父类的过程中对父类已有的方法进行重写, 而且不同的子类给出各自不同的实现版本)
// 2. 对象造型(将子类对象当成父类型来使用)

for pet in petsArray {
    pet.eat()
    pet.play()
    // 同样的对象类型(Pet类型)接收相同的消息(调用相同的方法)
    // 但是做了不同的事情 这就是多态(polymorphism)
    // 实现多态的关键步骤: 
    // 1. 方法重写(子类在继承父类的过程中对父类已有的方法进行重写, 而且不同的子类给出各自不同的实现版本)
    // 2. 对象造型(将子类对象当成父类型来使用)
    pet.shout()
    // 可以通过if+as?将父类型安全的转换成子类型然后再调用子类特有方法
    if let dog = pet as? Dog {
        dog.keepTheDoor()
    }
    else if let cat = pet as? Cat {
        cat.catchTheMouse()
    }
    else if let mis = pet as? Mistress {
        mis.makeTrouble()
    }
}

let empsArray = [
    Manager(name: "王大锤"),
    Programmer(name: "骆昊"),
    Programmer(name: "余婷"),
    Salesman(name: "广告莎"),
    Salesman(name: "欧阳坚"),
    Programmer(name: "周鸿祎")
]

for emp in empsArray {
    if let worker = emp as? Programmer {
        print("请输入\(worker.name)本月工作时间: ", terminator: "")
        worker.workingHour = inputInt()
    }
    else if let worker = emp as? Salesman {
        print("请输入\(worker.name)本月销售额: ", terminator: "")
        worker.sales = inputDouble()
    }
    // 员工工资的计算属性是重写过的多态行为
    print("\(emp.name)本月工资为: ￥\(emp.salary)元")
}

通用随机函数

func randomInt(min: UInt32, _ max: UInt32) -> Int {
    return Int(arc4random_uniform(max - min + 1) + min)
}

三角形面积公式(海伦公式)

// halfP为: 周长/2
sqrt(halfP * (halfP - ab) * (halfP - bc) * (halfP - ca))

面向对象七大终极原则：

☆面向对象的七大原则： 
1) 开闭原则；------面向扩展开放，面向修改关闭。 
2) 里氏转换原则；———超类存在的地方，子类是可以替换的。
3) 依赖倒转原则；------实现尽量依赖抽象，不依赖具体实现。 
4) 接口隔离原则；------应当为客户端提供尽可能小的单独的接口，而不是提供大的总的接口。 
5) 组合/聚合复用原则；------尽量使用合成/聚合达到复用，尽量少用继承。原则：一个类中有另一个类的对象。 
6) “迪米特”法则；------又叫最少知识原则，一个软件实体应当尽可能少的与其他实体发生相互作用。 
7) 单一职责原则。-----每一个类应该专注于做一件事情。