Rust从入门到精通12-集合

Posted 2022-10-08

Rust 标准库中还提供了一系列被称为 集合（collections）的数据结构，类似于JDK中 ​​java.util​​ 包下面的一些集合类（List/Set/Map等），这类集合指向的数据是存储在堆上，意味着数据的数量不必在编译期就已知，并且还能随着程序的运行增大或缩小，每种集合都有其适用的场景，在我们日常开发过程中是非常有用的。

1、Vector

1.1 作用

由标准库提供，用来存储多个相同类型的值，其值在内存中是连续存放的。

相关 api 介绍：​​https://doc.rust-lang.org/std/vec/struct.Vec.html​​

1.2 创建

①、Vec::new 函数

fn main() 
    let v: Vec<i32> = Vec::new();

因为没有向这个 vector 中插入任何值，Rust 并不知道我们想要储存什么类型的元素,所以无法进行类型推断，这里我们就增加了泛型​​<i32>​​​ ，表示这个集合 v 只能存放 ​​i32​​ 类型的数据。

②、vec![] 宏

fn main() 
    let v = vec![1, 2, 3];

这里我们提供了 ​​i32​​​ 类型的初始值，Rust 可以推断出 ​​v​​​ 的类型是 ​​Vec<i32>​​，因此不需要加上泛型注解。

1.3 添加

fn main() 
    let mut v: Vec<i32> = Vec::new();
    v.push(1);
    v.push(2);

通过 push() 向集合末尾添加元素，注意要声明为 ​​mut​​ 使其可变。

1.4 修改

直接通过下标的方式修改：

fn main() 
    let mut v: Vec<i32> = Vec::new();
    v.push(1);
    v.push(2);
    v[0] = 3;

1.5 删除

①、通过下标删除

fn main() 
    let mut v: Vec<i32> = Vec::new();
    v.push(1);
    v.push(2);
    v.remove(0);

②、删除末尾元素

v.pop();

1.6 遍历

fn main() 
    let mut v: Vec<i32> = vec![1,2,3,4];
    // 遍历引用地址
    for x in &v
        print!(" ", x);
    

    // 遍历下标
    for x in 0..v.len()
        if let Some(num) = v.get(x) 
            print!(" ", num);
        
    

    for x in v.iter() 
        print!(" ", x);
    

    for x in v.into_iter() 
        print!(" ", x);
    

1.7 遍历修改

fn main() 
    let mut v: Vec<i32> = vec![1,2,3,4];
    for x in &mut v 
        *x += 1;
    
    println!("&mut v :?", v);
    for x in v.iter_mut() 
        *x += 1;
    
    println!("v.iter_mut :?", v);
    for x in 0..v.len() 
        if let Some(num) = v.get_mut(x) 
            *num += 1;
        
    
    println!("0..v.len() get_mut :?", v);
    let v1: Vec<i32> = v.iter().map(|x| x + 1).collect();
    println!("v.iter().map().collect() :?", v1);

1.8 使用枚举存储不同类型

前面我们说vector 只能储存相同类型的值，但实际会有很多情况下我们要存储不同类型的值，这时候就可以使用枚举。

因为枚举成员都被定义为相同的枚举类型。

fn main() 
    let row = vec![
        SpreadsheetCell::Int(3),
        SpreadsheetCell::Text(String::from("blue")),
        SpreadsheetCell::Float(10.12),
    ];


enum SpreadsheetCell 
    Int(i32),
    Float(f64),
    Text(String),

2、HashMap

2.1 作用

基于 hash 算法的存储一组键值对 (key- value- pair) 的容器，可以通过 K（任意类型）来寻找数据，而不是通过索引。

2.2 创建

注意必须首先通过 ​​use​​​ 引用标准库中集合部分的 ​​HashMap​​​。​​HashMap​​ 没有被 prelude 自动引用。

标准库中对 ​​HashMap​​ 的支持也相对较少，例如，并没有内建的构建宏。

use std::collections::HashMap;
let mut map = HashMap::new();

PS：注意上面不指明 map 的类型，编译是会报错的。要么指明编译类型 ​​let mut map: HashMap<String,i32> = HashMap::new()​​ ；要么通过类型推断，像 map 中添加数据。

2.3 添加

fn main() 
    let mut scores = HashMap::new();
    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.insert(String::from("Yellow"), 50);

像 vector 一样，哈希 map 将它们的数据储存在堆上，这个 ​​HashMap​​​ 的键类型是 ​​String​​​ 而值类型是 ​​i32​​。

类似于 vector，哈希 map 是同质的：所有的键必须是相同类型，值也必须都是相同类型。

2.4 修改

①、覆盖一个值

用相同的键插入一个不同的值，也就是连续调用两次 insert ,其 key 相同，value 不同。

fn main() 
    let mut scores = HashMap::new();
    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.insert(String::from("Blue"), 50);
    println!(":?", scores);//"Blue": 50

②、key 不存在则插入，存在就不做操作

fn main() 
    let mut scores = HashMap::new();
    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.entry(String::from("Yellow")).or_insert(50);
    scores.entry(String::from("Blue")).or_insert(50);
    println!(":?", scores);//"Blue": 10, "Yellow": 50

​​Entry​​​ 的 ​​or_insert​​ 方法在键对应的值存在时就返回这个值的可变引用，如果不存在则将参数作为新值插入并返回新值的可变引用。

③、key 不存在则插入，存在做更新操作

fn main() 
    use std::collections::HashMap;
    let text = "hello world wonderful world";
    let mut map = HashMap::new();
    for word in text.split_whitespace() 
        let count = map.entry(word).or_insert(0);
        *count += 1;
    

    println!(":?", map);

打印结果：

"world": 2, "hello": 1, "wonderful": 1

由于​​Entry​​​ 的 ​​or_insert​​​ 方法在键对应的值存在时会返回这个值的可变引用，我们通过 ​​*​​ 解引用然后去修改里面的值。

2.5 删除

fn main() 
    let mut scores = HashMap::new();
    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.insert(String::from("Yellow"),50);
    scores.remove(&String::from("Yellow"));
    println!(":?", scores);//"Blue": 10

2.6 遍历

fn main() 
    let mut scores = HashMap::new();
    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.insert(String::from("Yellow"),50);
    println!(":?", scores);//"Blue": 10
    for (key, value) in &scores 
        println!(": ", key, value);