Swift 的 Array 类型是一种强大而灵活的集合类型，可以根据需要自动扩展或缩减其容量。

动态数组的基本概念

Swift 中的数组是基于动态数组（dynamic array）的概念实现的。动态数组能够根据需要自动调整其容量，以容纳新增的元素，确保内存使用效率和性能。

容量与大小

• 容量：数组底层存储的空间大小。
• 大小：数组当前包含的元素数量。

当数组中的元素数量超过当前容量时，数组需要扩展其容量。

容量扩展策略

通常，当数组需要扩展容量时，会将当前容量翻倍。此策略在保证高效使用内存的同时，尽量减少扩展操作的次数。具体步骤如下：

1. 分配新存储空间：创建一个新的、更大的存储空间（通常是当前容量的两倍）。
2. 复制元素：将旧存储空间中的元素复制到新的存储空间。
3. 释放旧存储空间：释放旧的存储空间。

缩减容量

当从数组中移除元素时，如果数组的大小显著减少，可能会进行缩减操作。然而，缩减操作不如扩展操作频繁，因为频繁的缩减和扩展会导致性能开销。

时间复杂度

• 插入和删除：这些操作的平均时间复杂度是 (O(1))，因为扩展操作在插入过程中并不经常发生。
• 扩展：当需要增加容量时，单次扩展操作的时间复杂度为 (O(n))，其中 (n) 是数组当前的元素个数。然而，由于扩展操作的频率较低，均摊分析下，插入和删除操作的平均时间复杂度仍然是 (O(1))。

Swift 的具体实现

Swift 使用了一种称为“写时复制”（copy-on-write, COW）的优化技术，以提高数组的性能和内存使用效率。当一个数组被复制时，实际的元素存储并不会立即复制，只有在对其中一个副本进行写操作时，才会进行真正的元素复制。

这种机制减少了不必要的内存分配和数据复制，提高了数组的操作效率。