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Rust 集合

Rust 集合

Rust 的标准集合库提供了最常见的通用编程数据结构的高效实现。本章讨论了常用集合 Vector、HashMap 和 HashSet 的实现。

Vector

Vector 是一个可调整大小的数组。它在连续的内存块中存储值。可以使用预定义结构 Vec 来创建向量。Vector 的一些重要特点包括：

  • 向量在运行时可以增长或缩小。

  • 向量是一个同质的集合。

  • 向量将数据按照特定顺序作为一系列元素存储。向量中的每个元素都被分配一个唯一的索引号。索引从 0 开始，一直到 n-1，其中 n 是集合的大小。例如，在有 5 个元素的集合中，第一个元素的索引为 0，最后一个元素的索引为 4。

  • 向量仅将值追加到（或接近）末尾。换句话说，向量可用于实现栈。

  • 向量的内存在堆中分配。

语法 – 创建一个 Vector

let mut instance_name = Vec::new();

Vec结构体的静态方法new()用于创建一个向量实例。

另外，也可以使用vec!宏来创建向量。语法如下所示：

let vector_name = vec
![val1,val2,val3]

以下表格列出了Vec结构体的一些常用函数。

编号 方法 签名和描述
1 new() **pub fn new()- >Vect ** 构建一个新的空Vec。在元素被推送到Vec之前，它不会分配内存。
2 push() **pub fn push( &mut self, value: T) ** 将一个元素添加到集合的末尾。
3 remove() **pub fn remove( &mut self, index: usize) -> T ** 删除并返回向量中位置为index的元素，并将其后的所有元素向左移动。
4 contains() **pub fn contains( &self, x: &T) -> bool ** 如果切片包含给定值的元素，则返回true。
5 len() **pub fn len( &self) -> usize ** 返回向量中的元素数量，也称为其’长度’。

示例：创建一个矢量 – new()

要创建一个矢量，我们使用静态方法 new −

fn main() {
   let mut v = Vec::new();
   v.push(20);
   v.push(30);
   v.push(40);

   println!("size of vector is :{}",v.len());
   println!("{:?}",v);
}

上面的示例使用定义在结构体 Vec 中的静态方法 new() 创建了一个 Vector。push(val) 函数将参数值添加到集合中。len() 函数返回向量的长度。

输出

size of vector is :3
[20, 30, 40]

示例：使用vec!宏创建向量

以下代码使用vec!宏创建一个向量。向量的数据类型会根据首个赋值给它的值进行推断。

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

   println!("{:?}",v);
}

输出

[1, 2, 3]

如前所述，一个向量只能包含相同数据类型的值。以下代码段将会报错[E0308]: 类型不匹配错误。

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

   println!("{:?}",v);
}

示例：push()

在集合的末尾添加一个元素。

fn main() {
   let mut v = Vec::new();
   v.push(20);
   v.push(30);
   v.push(40);

   println!("{:?}",v);
}

输出

[20, 30, 40]

示例: remove()

移除并返回向量中位置索引为index的元素，同时将其后的所有元素向左移动。

fn main() {
   let mut v = vec
![10,20,30];

   v.remove(1);
   println!("{:?}",v);
}

输出

[10, 30]

示例 – contains()

如果切片中包含具有给定值的元素，则返回真 –

fn main() {
   let v = vec
![10,20,30];

   if v.contains(&10) {
      println!("found 10");
   }
   println!("{:?}",v);
}

输出

found 10
[10, 20, 30]

示例: len()

返回向量中的元素数量，也称为其“长度”。

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

   println!("size of vector is :{}",v.len());
}

输出

size of vector is :3

从向量中获取值

可以使用相应的索引号访问向量中的各个元素。以下示例创建了一个向量并打印了第一个元素的值。

fn main() {
   let mut v = Vec::new();
   v.push(20);
   v.push(30);

   println!("{:?}",v[0]);
}
Output: `20`

使用对集合的引用也可以获取向量中的值。

fn main() {
   let mut v = Vec::new();
   v.push(20);
   v.push(30);
   v.push(40);
   v.push(500);

   for i in &v {
      println!("{}",i);
   }
   println!("{:?}",v);
}

输出

20
30
40
500
[20, 30, 40, 500]

哈希映射

哈希映射是一种键值对的集合（称为条目）。在哈希映射中，没有两个条目可以有相同的键。简而言之，哈希映射是一个查找表。哈希映射将键和值存储在哈希表中。条目以任意顺序存储。键用于在哈希映射中搜索值。哈希映射结构定义在 std::collections 模块中。要访问哈希映射结构，必须显式地导入该模块。

语法：创建一个哈希映射

let mut instance_name = HashMap::new();

HashMap结构的静态方法new()用于创建一个HashMap对象。此方法创建一个空的HashMap。

下面讨论了HashMap的常用函数：

Sr.No 方法 签名和描述
1 insert() **pub fn insert( &mut; self, k: K, v: V) -> Option ** 插入一个键/值对，如果没有键则返回None。更新后，返回旧值。
2 len() **pub fn len( &self;) -> usize ** 返回映射中的元素数量。
3 get() **pub fn get (&lself;, k: &Q;) -> Option<&V;> where K:Borrow Q:Hash+ Eq ** 返回与键对应的值的引用。
4 iter() **pub fn iter( &self;) -> Iter ** 以任意顺序访问所有键值对的迭代器。迭代器的元素类型是(&’a K, &’a V)。
5 contains_key **pub fn contains_key (&self;, k: &Q;) -> bool ** 如果映射包含指定键的值，则返回true。
6 remove() **pub fn remove_entry (&mut; self, k: &Q;) -> Option<(K, V)> ** 从映射中删除一个键，并返回之前在映射中的存储的键和值。

示例: insert()

往HashMap中插入一个键/值对。

use std::collections::HashMap;
fn main(){
   let mut stateCodes = HashMap::new();
   stateCodes.insert("KL","Kerala");
   stateCodes.insert("MH","Maharashtra");
   println!("{:?}",stateCodes);
}

上面的程序创建一个HashMap并用2个键值对进行初始化。

输出

{"KL": "Kerala", "MH": "Maharashtra"}

示例：len()

返回地图的元素数量

use std::collections::HashMap;
fn main() {
   let mut stateCodes = HashMap::new();
   stateCodes.insert("KL","Kerala");
   stateCodes.insert("MH","Maharashtra");
   println!("size of map is {}",stateCodes.len());
}

上面的示例创建了一个HashMap并打印其中元素的总数。

输出

size of map is 2

示例- get()

返回对应于键的值的引用。以下示例在HashMap中检索键为KL的值。

use std::collections::HashMap;
fn main() {
   let mut stateCodes = HashMap::new();
   stateCodes.insert("KL","Kerala");
   stateCodes.insert("MH","Maharashtra");
   println!("size of map is {}",stateCodes.len());
   println!("{:?}",stateCodes);

   match stateCodes.get(&"KL") {
      Some(value)=> {
         println!("Value for key KL is {}",value);
      }
      None => {
         println!("nothing found");
      }
   }
}

输出

size of map is 2
{"KL": "Kerala", "MH": "Maharashtra"}
Value for key KL is Kerala

示例− iter()

返回一个包含对所有键值对的引用的迭代器，按任意顺序排列。

use std::collections::HashMap;
fn main() {
   let mut stateCodes = HashMap::new();
   stateCodes.insert("KL","Kerala");
   stateCodes.insert("MH","Maharashtra");

   for (key, val) in stateCodes.iter() {
      println!("key: {} val: {}", key, val);
   }
}

输出

key: MH val: Maharashtra
key: KL val: Kerala

示例：contains_key()

如果Map包含指定键的值，则返回true。

use std::collections::HashMap;
fn main() {
   let mut stateCodes = HashMap::new();
   stateCodes.insert("KL","Kerala");
   stateCodes.insert("MH","Maharashtra");
   stateCodes.insert("GJ","Gujarat");

   if stateCodes.contains_key(&"GJ") {
      println!("found key");
   }
}

输出

found key

示例: remove()

从地图中移除一个键。

use std::collections::HashMap;
fn main() {
   let mut stateCodes = HashMap::new();
   stateCodes.insert("KL","Kerala");
   stateCodes.insert("MH","Maharashtra");
   stateCodes.insert("GJ","Gujarat");

   println!("length of the hashmap {}",stateCodes.len());
   stateCodes.remove(&"GJ");
   println!("length of the hashmap after remove() {}",stateCodes.len());
}

输出

length of the hashmap 3
length of the hashmap after remove() 2

HashSet（哈希集）

HashSet是一组唯一类型为T的值。添加和删除值很快，并且快速判断给定的值是否在集合中。 HashSet结构定义在std::collections模块中。为了访问HashSet结构，需要显式导入此模块。

语法：创建HashSet

let mut hash_set_name = HashSet::new();

静态方法 new 用于创建一个 HashSet 数据结构。这个方法会创建一个空的 HashSet。

下表列出了一些常用的 HashSet 数据结构方法。

Sr.No 方法 签名和描述
1 insert() **pub fn insert( &mut; self, value: T) -> bool ** 向集合中添加一个值。如果集合中没有这个值，返回true，否则返回false。
2 len() **pub fn len( &self;) -> usize ** 返回集合中元素的数量。
3 get() **pub fn get (&self;, value: &Q;) -> Option<&T;> where T: Borrow, Q: Hash + Eq, ** 如果存在等于给定值的值，则返回集合中该值的引用。
4 iter() **pub fn iter( &self;) -> Iter ** 以任意顺序访问所有元素的迭代器。迭代器元素的类型是&’a T。
5 contains_key **pub fn contains (&self;, value: &Q;) -> bool ** 如果集合中包含一个值，返回true。
6 remove() **pub fn remove (&mut; self, value: &Q;) -> bool ** 从集合中删除一个值。如果值存在于集合中，则返回true。

示例- insert()

向集合中添加一个值。HashSet不会将重复的值添加到集合中。

use std::collections::HashSet;
fn main() {
   let mut names = HashSet::new();

   names.insert("Mohtashim");
   names.insert("Kannan");
   names.insert("TutorialsPoint");
   names.insert("Mohtashim");//duplicates not added

   println!("{:?}",names);
}

输出

{"TutorialsPoint", "Kannan", "Mohtashim"}

示例：len()

返回集合中元素的数量。

use std::collections::HashSet;
fn main() {
   let mut names = HashSet::new();
   names.insert("Mohtashim");
   names.insert("Kannan");
   names.insert("TutorialsPoint");
   println!("size of the set is {}",names.len());
}

输出

size of the set is 3

示例- iter()

iter()函数返回一个以任意顺序访问所有元素的迭代器。

use std::collections::HashSet;
fn main() {
   let mut names = HashSet::new();
   names.insert("Mohtashim");
   names.insert("Kannan");
   names.insert("TutorialsPoint");
   names.insert("Mohtashim");

   for name in names.iter() {
      println!("{}",name);
   }
}

结果

TutorialsPoint
Mohtashim
Kannan

示例: get()

返回与给定值相等的集合中的值的引用，如果有的话。

use std::collections::HashSet;
fn main() {
   let mut names = HashSet::new();
   names.insert("Mohtashim");
   names.insert("Kannan");
   names.insert("TutorialsPoint");
   names.insert("Mohtashim");

   match names.get(&"Mohtashim"){
      Some(value)=>{
         println!("found {}",value);
      }
      None =>{
         println!("not found");
      }
   }
   println!("{:?}",names);
}

输出

found Mohtashim
{"Kannan", "Mohtashim", "TutorialsPoint"}

示例 – contains()

如果集合包含一个值则返回真。

use std::collections::HashSet;

fn main() {
   let mut names = HashSet::new();
   names.insert("Mohtashim");
   names.insert("Kannan");
   names.insert("TutorialsPoint");

   if names.contains(&"Kannan") {
      println!("found name");
   }  
}

输出

found name

示例: remove()

从集合中删除一个值。

use std::collections::HashSet;

fn main() {
   let mut names = HashSet::new();
   names.insert("Mohtashim");
   names.insert("Kannan");
   names.insert("TutorialsPoint");
   println!("length of the Hashset: {}",names.len());
   names.remove(&"Kannan");
   println!("length of the Hashset after remove() : {}",names.len());
}

输出

length of the Hashset: 3
length of the Hashset after remove() : 2

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