什么是Swift的String.count的BigO？

Question

当swift使用String.count时：

O（n）每当我们调用它时，我们遍历整个String以计算它

或

O（1）其中swift先前已存储此数组的大小并只是访问它。

Answer 1

绝对是O(n)。来自Swift Book：

  

因此，如果不迭代字符串以确定其扩展的字形集群边界，则无法计算字符串中的字符数。如果您使用特别长的字符串值，请注意count属性必须遍历整个字符串中的Unicode标量，以确定该字符串的字符。

这有一些影响，其中最大的一个是整数下标（即str[5]）无法通过标准库获得。在内部，String使用ASCII或UTF-16编码（这可能随时改变）。如果字符串仅使用ASCII字符，则count可以是O(1)，但ASCII只有127个字符，因此请将此视为异常，而不是规则。

另一方面，

NSString始终使用UTF-16，因此访问其length为O(1)。并且还要记住NSString.length != String.count（尝试使用表情符号，你会看到）。

至于你的第二个问题，它不会为后续调用缓存count。因此，count的每次调用都是O(n)，即使字符串没有更改。 Foundation回购中的代码也证实了这一点。

Answer 2

在找不到相关文档或能够在源代码中找到此函数后，我自己使用如下所述的性能测试对此进行了测试。假设基于PHP's Array为O（1）的O（1）是可能的。 Swifts String.count函数似乎是 O（n）。

<强>结果

现在之前调用count时会缓存吗？ （无）

我还测试过，看一次调用String.count是否会缓存它。通过比较已经调用count的时间以及将其存储到变量中的结果，以确保在我们的正常测试中调用.count之前没有存储它。

<强>测试

import XCTest

class CountTests: XCTestCase {

    func test100K() {
        let testString = String(repeating: "a", count: 100000)
        self.measure {
            _ = testString.count
        }
    }

    func test1000K() {
        let testString = String(repeating: "a", count: 1000000)
        self.measure {
            _ = testString.count
        }
    }

    func test10000K() {
        let testString = String(repeating: "a", count: 10000000)
        self.measure {
            _ = testString.count
        }
    }

    func test10000KCached() {
        let testString = String(repeating: "a", count: 10000000)
        _ = testString.count
        self.measure {
            _ = testString.count
        }
    }

    func test10000KStrong() {
        let testString = String(repeating: "a", count: 10000000)
        let count = testString.count
        self.measure {
            _ = count
        }
    }
}

Answer 3

基于快速的游乐场测试看起来像O（n）。

for step in 1...10 {
    let length = step * 100000
    let string = String(repeating: "x", count: length)
    let start = Date()
    let stringLength = string.count
    let end = Date()
    print("Length: \(stringLength), time: \(end.timeIntervalSince(start))")
}

// Length: 100000, time: 0.00178205966949463
// Length: 200000, time: 0.00132298469543457
// Length: 300000, time: 0.00184988975524902
// Length: 400000, time: 0.00218689441680908
// Length: 500000, time: 0.00302803516387939
// Length: 600000, time: 0.00368499755859375
// Length: 700000, time: 0.0039069652557373
// Length: 800000, time: 0.00444602966308594
// Length: 900000, time: 0.0052180290222168
// Length: 1000000, time: 0.00539696216583252