若要讓合成的 Swift 值保持唯一而不改變其插入順序，請掃描輸入陣列一次、用集合追蹤已接受的鍵，並只將首次出現的值附加到輸出陣列。本指南會建立一個可在 Mac 上執行的小型本機計算。

這項任務會處理一份有順序的合成形狀值清單、移除重複值，並根據保留的項目計算總和。所有操作都在記憶體中進行；範例不會讀取外部輸入，也不會儲存計算結果。

選擇集合前，先定義「唯一」的意思

Swift 陣列會保留順序，也允許重複值。集合只包含唯一值，但沒有明確的順序。因此，將陣列轉成集合再轉回陣列，無法保留首次出現的順序。之後排序會建立排序順序，這可能與插入順序不同。Swift 的集合型別文件說明了這些集合行為。

在此範例中，每個合成值都有一個形狀名稱和大小。預設規則是，只有兩個屬性都相同時，兩個項目才算重複。因此，大小為 12 的圓形和大小為 20 的圓形仍是不同的值。

規則問題 此計算採用的規則
什麼決定輸入順序？ 在提供的陣列中的位置
什麼情況下兩個值算重複？ 形狀相同且大小相同
保留哪一個項目？ 首次出現的項目
後續的重複項目會讓保留值移動嗎？ 不會
輸入為空時會怎樣？ 傳回空陣列和總和零
哪些值會計入總和？ 只有保留的值

這項規則可避免一個常見錯誤：當計算需要區分不同的形狀與大小組合時，卻只按形狀名稱移除項目。範例也會計算只按形狀判定的結果，讓你看出改變規則會造成什麼影響。

在 Mac 上建立完整的本機 Swift 範例

你需要安裝 Swift 工具鏈。在 Terminal 中執行 swift --version，確認命令可用。Swift 官方的建立命令列工具教學說明了這項檢查、可執行套件的建立方式，以及如何執行套件。

為範例建立新目錄，並初始化可執行套件：

mkdir OrderDemo
cd OrderDemo
swift package init --name OrderDemo --type executable

將 Sources 下產生的可執行程式碼檔案替換成以下完整程式。產生的檔名和目錄配置可能因工具鏈而異；請替換現有的進入點，而不是再新增一個。此程式使用 @main 進入點，因此請將它放在名為 OrderDemo.swift 的檔案中；如有需要，請將產生的 main.swift 重新命名。Swift 的命令列教學說明了選用 main.swift 檔案或 @main 進入點的方式。

不需要匯入任何模組或套件相依項目。程式使用標準函式庫中的型別和函式。

struct Tile: Hashable {
    let shape: String
    let size: Int
}

func uniqueFirst<Value, Key: Hashable>(
    _ values: [Value],
    by key: (Value) -> Key
) -> [Value] {
    var seen: Set<Key> = []
    var result: [Value] = []

    for value in values {
        if seen.insert(key(value)).inserted {
            result.append(value)
        }
    }

    return result
}

@main
struct OrderDemo {
    static func main() {
        let input = [
            Tile(shape: "circle", size: 12),
            Tile(shape: "square", size: 8),
            Tile(shape: "circle", size: 12),
            Tile(shape: "circle", size: 20),
            Tile(shape: "square", size: 8)
        ]

        let retained = uniqueFirst(input, by: { $0 })
        let total = retained.reduce(0) { $0 + $1.size }
        let skipped = input.count - retained.count

        let expected = [
            Tile(shape: "circle", size: 12),
            Tile(shape: "square", size: 8),
            Tile(shape: "circle", size: 20)
        ]
        precondition(retained == expected)
        precondition(total == 40)
        precondition(skipped == 2)

        let empty: [Tile] = []
        precondition(uniqueFirst(empty, by: { $0 }).isEmpty)
        precondition(
            uniqueFirst([input[0], input[0]], by: { $0 })
                == [input[0]]
        )

        let byShape = uniqueFirst(input, by: { $0.shape })
        precondition(byShape == [input[0], input[1]])
        let shapeTotal = byShape.reduce(0) { $0 + $1.size }
        precondition(shapeTotal == 20)

        for tile in retained {
            print("\(tile.shape): \(tile.size)")
        }
        print("Total: \(total)")
        print("Skipped duplicates: \(skipped)")
        print("Shape-only total: \(shapeTotal)")
    }
}

在套件目錄中執行：

swift run OrderDemo

預期的程式輸出如下，前面可能會先顯示建置訊息。本研究環境沒有 Swift 執行檔，因此本文只依據取得的 API 文件檢視程式，並未在此執行。

circle: 12
square: 8
circle: 20
Total: 40
Skipped duplicates: 2
Shape-only total: 20

陣列加集合的方法為何能保留順序？

陣列是輸出順序的唯一來源。迴圈會依序訪問每個輸入位置，而 append(_:) 會將已接受的值附加到結果末尾。集合只負責判斷選取的鍵是否已出現；程式不會走訪集合。

關鍵運算式是 seen.insert(key(value)).inserted。Swift 文件指出，對新成員呼叫 insert(_:) 時會傳回 inserted 作為 true；如果已有相等的成員，則會傳回 false。集合中原有的成員會維持不變。這個傳回值可讓單一操作決定是否附加原始值。請參閱 Apple 的集合插入文件。

對於提供的輸入，第一個圓形和正方形會被接受。第二個完全相同的圓形會被跳過。較大的圓形因完整值不同而被接受，重複的正方形則會被跳過。因此，保留的大小是 12 + 8 + 20 = 40。

此實作維持一項實用的不變條件：每次迭代後，結果都包含 seen 中每個鍵最早遇到的值，且依遇到的順序排列。新鍵會同時擴充兩個集合；重複鍵則不會改變任何一個集合。這項推理能說明順序保證，不受集合儲存成員的方式影響。

自訂 Swift 值應如何表示相等性？

宣告 struct Tile: Hashable 表示要求合成遵循。兩個儲存屬性 String 和 Int 都可雜湊，因此 Swift 能合成所需行為。Apple 在 Hashable 文件中說明了這些合成條件。

以 { $0 } 作為鍵時，整個 Tile 值都會決定唯一性。使用 { $0.shape } 則會將規則改成每種形狀只保留一個項目。在範例中，這會移除後續那個大小為 20 的圓形，讓總和降至 20。這是在比較兩種不同規則，而不是用第二種方式實作同一項規則。

在計算期間，請讓鍵的選取方式保持確定。應從正在處理的值推導鍵，而不是使用計數器或會變動的外部變數。否則，相等的輸入可能會得到不同的鍵，並以不同項目的形式保留下來。

如果你手動實作相等性和雜湊，兩者應使用相同的必要屬性。Apple 要求相等的實例以相同順序將相同值提供給雜湊器。避免直接使用 hashValue 作為唯一性鍵：雜湊值不能取代值本身的相等性規則。保留實際可雜湊的鍵，集合才能套用該規則。請參閱 Hashable 的遵循要求。

何時應改用有序集合？

對於這項單次計算，陣列搭配本機集合能讓行為一目了然。如果應用程式會反覆新增、移除、重新排序並查詢唯一成員，專用的有序集合能讓這些操作更容易維護。

選擇 適用情況 相關限制
陣列加集合 單次走訪合成 Swift 值，也可能使用選定的鍵 函式會定義首次出現項目的處理方式
Swift Collections OrderedSet 持續使用只包含可雜湊唯一值的有序集合 需要另外加入 Swift Collections 套件
Foundation NSOrderedSet API 已使用 Foundation 的有序物件集合 表示靜態有序集合的類別；可變操作使用 NSMutableOrderedSet

Swift Collections 官方文件將 OrderedSet 說明為只含唯一元素的有序集合，透過 OrderedCollections 匯入。它提供 append(_:) 和 insert(_:at:) 等可依位置操作的 API。這些都是套件 API，因此只加入 import OrderedCollections 並不會設定好原本不含相依項目的專案。請參閱 OrderedSet。

Apple 的 Foundation 文件將 NSOrderedSet 說明為由不同物件構成的靜態有序集合，並指出 NSMutableOrderedSet 是其可變版本。對於上述原生 Swift 值計算，泛型函式能直接表達所選的相等性鍵，無須引入該物件集合。請參閱 NSOrderedSet。

計算結果要供桌面介面使用時，會有哪些變化？

完整範例是同步執行的，並在函式內管理暫時集合。對於小型合成清單，這能提供清楚的處理順序，而不必引入工作項目。

在 macOS 介面中，請適當隔離面向 UI 的狀態和更新。Apple 將 MainActor 說明為全域 actor，其執行器等同於主派送佇列；Swift 並行處理指南說明了如何對存取介面狀態的函式和型別套用 @MainActor。請參閱 MainActor 和並行處理。

並行處理也需要明確定義順序。Swift 不保證任務群組中的子任務依何種順序完成。因此，任務完成時才附加結果，保留的是完成順序，可能不同於原始輸入順序。官方並行處理指南說明了這項限制。

如果未來版本會同時執行彼此獨立的合成計算，請讓每個輸入位置隨結果一併傳遞、收集後按輸入位置恢復順序，再執行唯一性處理。這是根據文件說明的完成順序限制推導出的設計。除非有額外工作值得進行更多協調，否則請讓目前的小型範例維持同步執行。

重複使用函式前，先檢查規則

程式包含精確保留順序、空輸入、完全相同的重複值，以及只按形狀判定的替代規則等檢查。這些檢查針對最可能改變計算意義的決定。

調整範例時，請檢查三項條件：輸入本身必須有意義的順序，鍵必須符合你預期的相等性規則，保留首次出現項目的做法也必須適用。此函式會刻意跳過之後符合條件的項目；它不會合併這些項目的大小，也不會取代保留的值。回報的跳過數量能讓這項效果清楚可見。

對於提供的合成形狀清單，完成後會得到依首次出現順序排列的三個值，總和為 40。讓陣列負責順序、集合負責成員判定，並由選定的鍵決定「唯一」的意思。

來源