系列文章目录

【跟小嘉学 Rust 编程】一、Rust 编程基础
【跟小嘉学 Rust 编程】二、Rust 包管理工具使用
【跟小嘉学 Rust 编程】三、Rust 的基本程序概念
【跟小嘉学 Rust 编程】四、理解 Rust 的所有权概念
【跟小嘉学 Rust 编程】五、使用结构体关联结构化数据
【跟小嘉学 Rust 编程】六、枚举和模式匹配
【跟小嘉学 Rust 编程】七、使用包(Packages)、单元包(Crates)和模块(Module)来管理项目
【跟小嘉学 Rust 编程】八、常见的集合

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@[TOC](文章目录)

前言
一、Vector
1.1、Vector 是什么
1.2、创建一个 Vector 变量
1.2.1、使用 `Vec:: new ` 创建 Vector 类型变量
1.2.2、使用 `vec!`宏创建 Vector 类型变量
1.2.3、使用 `with_capacity` 创建 Vector 类型变量

1.3、更新 Vector
1.3.1、使用 push 方法添加元素
1.3.2、使用 `insert(index: usize, element: T)` 方法
1.3.3、使用 `pop` 方法
1.3.4、使用 `remove` 方法
1.3.5、使用 `retain` 方法
1.3.6、使用 `clear` 方法

1.4、读取 Vector 中的元素
1.4.1、使用索引方式
1.4.2、使用get()方法
1.5、遍历 Vector
1.5.1、遍历读取
1.5.2、遍历修改
1.5.3、判断是否为空vector
1.5.6、判断是否有指定元素
1.5.7、排序和二分查找

1.6、Vector 和 Enum

二、String
2.1、字符串切片和String 类型转换
2.2、更新字符串
2.3、遍历字符串

三、`HashMap<K, V>`
3.1、`HashMap<K, V>`类型
3.2、创建一个新的 HashMap 对象
3.2.1、使用 new 方法来创建HashMap对象
3.2.2、使用 collect 方法来创建HashMap对象
3.2.3、使用 `with_capacity` 方法来创建 HashMap

3.3、使用 insert 方法插入数据
3.4、访问 HashMap 中的值
3.4.1、使用 get 方法访问
3.4.2、使用 get 方法访问获取不到给返回值
3.4.2、for 循环遍历 HashMap

3.5、覆盖指定 key的value
3.6、如果key不存在添加值
3.6.1、如果key不存在添加值
3.6.2、例子：单词个数统计

3.7、Hash 函数

总结

前言

Rust 的标准库包括许多非常有用的数据结构，称为集合。大多数其他数据类型表示一个特定的值，但是集合可以包含多个值。与内置数组和元组类型不同，这些集合指向的数据存储在堆中。

本章节主要讲解 Vector、String、HashMap

主要教材参考《The Rust Programming Language》

一、Vector

1.1、Vector 是什么

Vector 由标准库提供，可以存储多个相同类型的数据，其值在内存中连续存放。

1.2、创建一个 Vector 变量

1.2.1、使用 `Vec:: new` 创建 Vector 类型变量

使用 Vec:: new 可以创建一个空的 Vector

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

1.2.2、使用 `vec!`宏创建 Vector 类型变量

    let v = vec![1, 2, 3];

1.2.3、使用 `with_capacity` 创建 Vector 类型变量

//定义一个容量为6的空向量，这时向量的长度为0
let mut vec: Vec<i32> = Vec::with_capacity(6);
//添加第一个元素，此时长度为1
vec.push(1);
//添加第二个元素，长度加1
vec.push(2);

1.3、更新 Vector

1.3.1、使用 push 方法添加元素

    let mut v = Vec::new();v.push(5);v.push(6);v.push(7);v.push(8);

1.3.2、使用 `insert(index: usize, element: T)` 方法

fn main() {let mut v = Vec::new();v.insert(0, 3);
}

index 从0 开始

1.3.3、使用 `pop` 方法

使用 pop 方法可以弹出最后一个值。

1.3.4、使用 `remove` 方法

按照索引方式删除。

1.3.5、使用 `retain` 方法

只保留符合条件的元素。

let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
vec.retain(|&x| x % 2 == 0);

1.3.6、使用 `clear` 方法

删除所有的值。

1.4、读取 Vector 中的元素

1.4.1、使用索引方式

    let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];let third: &i32 = &v[2];println!("The third element is {third}");

使用索引方式获取值操过索引范围程序则会抛出 panic。

1.4.2、使用get()方法

    let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];let third: Option<&i32> = v.get(2);match third {Some(third) => println!("The third element is {third}"),None => println!("There is no third element."),}

1.5、遍历 Vector

1.5.1、遍历读取

    let v = vec![100, 32, 57];for i in &v {println!("{i}");}

1.5.2、遍历修改

    let mut v = vec![100, 32, 57];for i in &mut v {*i += 50;}

1.5.3、判断是否为空vector

let mut v = vec![1, 2, 3];
v.clear();
assert!(v.is_empty());

1.5.6、判断是否有指定元素

let vector : Vec<i32> = vec![2,11,10];
vector.contains(&200); // false
vector.contains(&2); // true

1.5.7、排序和二分查找

	let mut vector = vec![10,22,3,14,51,16,27];vector.sort(); // 排序vector.binary_search(&22);  // 二分查找

1.6、Vector 和 Enum

使用枚举可以让 Vector 存放不同类型的数据。

    enum SpreadsheetCell {Int(i32),Float(f64),Text(String),}let row = vec![SpreadsheetCell::Int(3),SpreadsheetCell::Text(String::from("blue")),SpreadsheetCell::Float(10.12),];

二、String

2.1、字符串切片和String 类型转换

fn main() {let str1:String =  "hello".to_string();let str2:String =  String::from("hello");let str2:String =  "hello".to_owned();
}

2.2、更新字符串

    let mut str1:String =  "hello".to_string();let str2:String =  String::from("hello");let str2:String =  "hello".to_owned();str1.insert(1, 'c');str1.insert_str(1, "str");

push_str 的时候 push的是字符串切片，调用了之后原字符串还可以使用的；
push 字符；

2.3、遍历字符串

for c in "Зд".chars() {println!("{c}");
}for b in "Зд".bytes() {println!("{b}");
}

三、`HashMap<K, V>`

3.1、`HashMap<K, V>`类型

HashMap<K, V> 使用散列函数存储 K类型键到 V类型值的映射，该函数决定如何将这些键和值放入内存。

3.2、创建一个新的 HashMap 对象

3.2.1、使用 new 方法来创建HashMap对象

use std::collections::HashMap;
let mut scores:HashMap<String, i32> = HashMap::new();

如果创建空对象，不插入内容，编译器无法进行类型自动推导，所以需要显示指定类型。

3.2.2、使用 collect 方法来创建HashMap对象

use std::{vec, collections::HashMap};fn main() {let teams = vec![String::from("Blue"), String::from("Yellow")];let intial_score = vec![10,50];let scores:HashMap<_,_> = teams.iter().zip(intial_score.iter()).collect();println!("{:?}", scores);
}

3.2.3、使用 `with_capacity` 方法来创建 HashMap

let mut scores:HashMap<String, i32> = HashMap::with_capacity(16);

3.3、使用 insert 方法插入数据

use std::collections::HashMap;fn main() {let mut scores:HashMap<String, i32> = HashMap::with_capacity(16);let key= String::from("value");let value = 32;scores.insert(key, value);
}

需要注意 HashMap和所有权的问题

对于实现了 Copy trait的类型，值会被复制到 HashMap；
对于拥有所有权的值（例如String），值回被移动，所有权会转移给 HashMap；
如果将值的引用插入到 HashMap，值本身不会移动
- 在HashMap有效的期间，被引用的值必须保持有效

3.4、访问 HashMap 中的值

3.4.1、使用 get 方法访问

get 方法返回的是 Option 枚举。

use std::collections::HashMap;fn main() {let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);let team_name = String::from("Blue");let score = scores.get(&team_name);match score {Some(s) => println!("{:?}",s),None => println!("{} not exits", team_name),}}

3.4.2、使用 get 方法访问获取不到给返回值

这其实是 Optional 的使用方法

use std::collections::HashMap;fn main() {let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);let team_name = String::from("Blue");let score = scores.get(&team_name).copied().unwrap_or(0);}

3.4.2、for 循环遍历 HashMap

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

3.5、覆盖指定 key的value

use std::collections::HashMap;fn main() {let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Blue"), 25);println!("{:?}", scores);
}

3.6、如果key不存在添加值

3.6.1、如果key不存在添加值

use std::collections::HashMap;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);
}

3.6.2、例子：单词个数统计

use std::collections::HashMap;fn main() {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);
}

3.7、Hash 函数

默认情况下，HashMap 使用加密功能强大的 Hash 函数(SipHash)，可以抵抗拒绝服务(DoS)攻击。该方法不是可用的最快的 Hash 算法，但是具有更好的安全性。

可以指定不同的 hasher(实现 BuildHasher trait) 来切换到另个函数。

总结

以上就是今天要讲的内容

讲解了 Vector 类型的基本用法，使用场景，以及涉及到的所有权；
讲解 String 类型的部分用法；
讲解了 HashMap 类型的基本使用方法；

【跟小嘉学 Rust 编程】八、常见的集合