在数组中查找与 Swift 中的条件匹配的最接近的项？

Question

当我引用数组中的某个项目时，我想找到最接近它且符合特定条件（向前或向后）的另一个项目。

例如，我有这个数组：

let items = [
    (a: "Item 1", b: "F", c: 3),
    (a: "Item 2", b: "S", c: 5),
    (a: "Item 3", b: "D", c: 7),
    (a: "Item 4", b: "A", c: 9),
    (a: "Item 5", b: "M", c: 11),
    (a: "Item 6", b: "I", c: 13),
    (a: "Item 7", b: "F", c: 15),
    (a: "Item 8", b: "S", c: 17),
    (a: "Item 9", b: "D", c: 19),
    (a: "Item 10", b: "A", c: 21),
    (a: "Item 11", b: "M", c: 23),
    (a: "Item 12", b: "I", c: 13),
    (a: "Item 13", b: "F", c: 15),
    (a: "Item 14", b: "S", c: 17),
    (a: "Item 15", b: "D", c: 19),
    (a: "Item 16", b: "A", c: 21),
    (a: "Item 17", b: "M", c: 23),
    (a: "Item 18", b: "I", c: 13),
    (a: "Item 19", b: "F", c: 15),
    (a: "Item 20", b: "S", c: 17),
    (a: "Item 21", b: "D", c: 19),
    (a: "Item 22", b: "A", c: 21),
    (a: "Item 23", b: "M", c: 23),
    (a: "Item 24", b: "I", c: 13)
]

现在假设我有

item[7]

，我怎样才能找到最接近的有

b = "I"

的项目？我只能想到一些嵌套的 for 循环，但听起来很混乱，而且性能不佳。另请记住，我不希望在搜索时出现

out of range

问题。关于如何处理这个问题有类似 Swift 的想法吗？

Answer 1

以下是 Array 上的泛型，它应该可以满足您的需求。它返回一个包含最接近匹配的索引和值的元组：

extension Array {
    func closestMatch(_ index:Index, predicate:(Element)->Bool) -> (Int, Element)? {
        
        if predicate(self[index]) {
            return (index, self[index])
        }
        
        var delta = 1

        while(true) {
            guard index + delta < count || index - delta >= 0 else {
                return nil
            }

            if index + delta < count && predicate(self[index + delta]) {
                return (index + delta, self[index + delta])
            }
            
            if index - delta >= 0 && predicate(self[index - delta]) {
                return (index - delta, self[index - delta])
            }
            
            delta = delta + 1
        }
    }
}

print(items.closestMatch(7) { $0.1 == "I" })

Answer 2

使用高阶函数的优化解决方案：

 func closestMatch(values: [Int64], inputValue: Int64) -> Int64? {
    return (values.reduce(values[0]) { abs($0-inputValue) < abs($1-inputValue) ? $0 : $1 })
}

Swift 每个版本都在不断进步，以优化性能和效率。通过此实现，使用高阶函数在值数组中查找最接近的匹配要容易得多。根据您的需要更改值的类型。

Answer 3

假代码：

int index = 7; 

int delta = 0;
while (true)
{
    delta = delta + 1;

    if ( index - delta >= 0 && matches(items[ index - delta]) {

         // Found closest index on Left :  index-delta

         break;
    }

    if ( index + delta < items.length && matches(items[ index + delta]) {

         // Found closest index on Right:  index + delta

         break;
    }
}

// Time complexity: O(N)

您可以轻松地将假代码转换为 Swift 代码。

Answer 4

除了其他解决方案之外，“一行”：

let index = 7
let searchString = "I"

let result = items.enumerate()
    .filter { $0.1.b == searchString }
    .map { (abs(index - $0.0), $0.1) }
    .minElement { $0.0 < $1.0 }
    .map { $0.1 }

print(result) // Optional(("Item 6", "I", 13))

基于 David Berry 的回答：

extension Array {
    func closestMatch(index: Index, predicate: (Element) -> Bool) -> Element? {
        return enumerate().filter { predicate($0.1) }.map { (abs(index - $0.0), $0.1) }.minElement { $0.0 < $1.0 }.map { $0.1 }
    }
}

print(items.closestMatch(7) { $0.1 == "I" }) // Optional(("Item 6", "I", 13))

注意： 就性能而言，David Berry 的答案更好。

Answer 5

此功能应该有效：

func findClosestItem(index: Int, items: [(a: String, b: String, c: Int)]) -> (a: String, b: String, c: Int)? {

    guard index < items.count && index > -1 else{
        return nil
    }
    var foundItem: (String, String, Int)? = nil
    var closestBefore = Int(INT16_MAX)
    for i in (index - 1).stride(to: 0, by: -1) {
        if items[index].b == items[i].b {
            closestBefore = index - i
            foundItem = items[i]
            break
        }
    }

    var closestAfter = Int(INT16_MAX)
    for i in index + 1 ..< items.count {
        if items[index].b == items[i].b {
            closestAfter = i - index
            if closestAfter < closestBefore {
                foundItem = items[i]
            }
            break
        }
    }

    return foundItem
}

如果没有其他匹配项或者索引无效，则返回 nil，否则返回该项。

它只是向后搜索，直到找到匹配的项目，然后向前搜索，直到找到匹配的项目，然后返回最接近的项目。

Answer 6

最简单的是：

let startIndex = 7
if startIndex < items.count,
  let nextIndex = items[startIndex+1..<items.endIndex].indexOf({ $0.b == items[startIndex].b }) {
    print(items[nextIndex]) // => "("Item 14", "S", 17)\n"
}

这不是问题的完整答案，只是进行向前搜索的方法的示例。我意识到它与发布后的要求不符，但我将其作为部分示例。