面试题：Swift字符串的高效拼接及性能考量

Question

在Swift中，有一个包含大量短字符串的数组，需要将这些字符串拼接成一个长字符串。请分别使用 + 运算符、String(contentsOf:) 以及 StringBuilder（假设自行实现一个简易的StringBuilder类） 这几种方式来实现，并分析每种方式在性能上的优缺点，以及在实际项目场景中应该如何选择。

Answer 1

使用 + 运算符实现

let shortStrings = ["a", "b", "c", "d"]
var longString = ""
for string in shortStrings {
    longString += string
}

性能优缺点：

• 优点：代码简单直观，容易理解和编写。
• 缺点：每次使用 += 运算符时，都会创建一个新的字符串对象，因为字符串在Swift中是值类型，不可变。随着数组长度增加，性能开销会显著增大，因为频繁的内存分配和复制操作。

使用 String(contentsOf:) 实现

该方法主要用于从文件等数据源初始化字符串，并不适用于拼接数组中的短字符串，所以这里不适用这种方式来实现拼接。

使用自定义 StringBuilder 类实现

class StringBuilder {
    private var components: [String] = []
    func append(_ string: String) {
        components.append(string)
    }
    func toString() -> String {
        return components.joined()
    }
}
let shortStrings = ["a", "b", "c", "d"]
let builder = StringBuilder()
for string in shortStrings {
    builder.append(string)
}
let longString = builder.toString()

性能优缺点：

• 优点：性能较好，因为它先将所有字符串存储在一个数组中，最后只进行一次拼接操作，减少了内存分配和复制的次数。
• 缺点：需要额外编写代码来实现 StringBuilder 类，增加了代码的复杂度。

实际项目场景中的选择

• 少量字符串拼接：如果数组中的字符串数量很少，使用 + 运算符即可，因为其代码简单，开发效率高，性能损耗在这种场景下不明显。
• 大量字符串拼接：对于包含大量短字符串的数组，应使用自定义的 StringBuilder 类或者直接使用 joined() 方法（原理类似 StringBuilder），以获得更好的性能，虽然会增加一定的代码复杂度，但能显著提升运行效率。