Rust从入门到精通12-集合

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
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