rust的vector和hashmap详解

动态数组Vector

在大多数语言中都会提供动态数组这样基础的数据结构。rust也不例外。动态数组允许我们存储多个值，这些值在内存中一个紧挨着另一个排列。动态数组中只能存储相同类型的元素。

创建动态数组

使用Vec::new()创建动态数组或者是使用宏vec![]创建数组。例如：

fn main() {
    let mut a = Vec::new();
    a.push(1);

    let b = vec![1];

    println!("a:{}", a[0]);
    println!("b:{}", b[0]);
}

rust的编译器非常智能，它通过a.push(1)推断出了a的类型是Vec<i32>，如果预先知道要存储的元素个数，可以使用 Vec::with_capacity(capacity) 创建动态数组，这样可以避免因为插入大量新数据导致频繁的内存分配和拷贝，提升性能。而通过宏vec![]创建动态数组可在创建同时给予初始化值。还有一点需要注意，上例中的a是可变变量，而b是不可变变量。因此无法使用b.push来追加元素。

向数组末尾追加元素

使用push方法可以向数组末尾增加元素。需要确保数组变量是可变变量。例如：

let mut a = Vec::new();
a.push(1);

从Vector中读取元素

读取指定位置的元素有两种方式可选：

• 通过下标索引访问，直接获取元素值
• 使用 get 方法，获取到Option<&T>

一个实际的例子如下所示：

#![allow(unused)]
fn main() {
let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];

let third: &i32 = &v[2];
println!("第三个元素是 {}", third);

match v.get(2) {
        Some(third) => println!("第三个元素是 {third}"),
        None => println!("去你的第三个元素，根本没有！"),
    }
}

和其它语言一样，集合类型的索引下标都是从 0 开始，&v[2] 表示借用 v 中的第三个元素。如果存在下标越界的可能，那么建议使用get来获取元素，否则还是使用下标的方式会更好。

重提内存安全

让我们首先来回顾一下rust的所有权系统以及引用（借用）。

所有权系统

• Rust 中的每一个值都有一个 所有者（owner）。
• 值在任一时刻有且只有一个所有者。
• 当所有者（变量）离开作用域，这个值将被丢弃。

引用规则

• 同一作用域，一个变量只能有一个可变引用；
• 在同一作用域，一个变量可以有多个不可变引用，不允许同时存在可变引用和不可变引用。

现在，让我们直接看下面这段代码。

hashmap

rust标准库提供了hashmap，和其它语言的hashmap, map, object, dict等类似。

创建hashmap

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    // 创建一个HashMap，用于存储宝石种类和对应的数量
    let mut my_gems = HashMap::new();
}

HashMap 并没有包含在 Rust 的 prelude 中，因此需要使用use来引入hashmap。通过new来创建一个hashmap。也可以有其它的方式来创建hashmap。例如：

let target = [("A", 1), ("B", 2), ("C", 5), ("D", 8)];
let target = HashMap::from(target);
println!("{:?}", target);

新增键值对

使用insert方法即可新增键值对。例如:

// 将宝石类型和对应的数量写入表中
my_gems.insert("红宝石", 1);
my_gems.insert("蓝宝石", 2);
my_gems.insert("河边捡的误以为是宝石的破石头", 18);

需要注意的是 HashMap 也是内聚性的，即所有的 K 必须拥有同样的类型，V 也是如此。跟 Vec 一样，如果预先知道要存储的 KV 对个数，可以使用 HashMap::with_capacity(capacity) 创建指定大小的 HashMap，避免频繁的内存分配和拷贝，提升性能。

根据键查询值

可以通过get方法来根据键名查询值，不过get方法返回的是Option<&T>类型，需要使用unwrap来解析。例如：

println!("{:?}", my_gems.get("红宝石").unwrap());

同时在for循环中，可以更方便的遍历hashmap，例如：

for (k, v) in my_gems {
    println!("key is {k}, value is {v}");
}

更新hashmap中的值

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

    let mut scores = HashMap::new();

    scores.insert("Blue", 10);

    // 覆盖已有的值
    let old = scores.insert("Blue", 20);
    assert_eq!(old, Some(10));

    // 查询新插入的值
    let new = scores.get("Blue");
    assert_eq!(new, Some(&20));

    // 查询Yellow对应的值，若不存在则插入新值
    let v = scores.entry("Yellow").or_insert(5);
    assert_eq!(*v, 5); // 不存在，插入5

    // 查询Yellow对应的值，若不存在则插入新值
    let v = scores.entry("Yellow").or_insert(50);
    assert_eq!(*v, 5); // 已经存在，因此50没有插入
}

hashmap提供了两个方法，其中insert方法在没有键值对的情况会进行插入，有键值对的情况下进行覆盖；而or_insert方法在没有键值对的情况下进行插入，有键值对的情况下不插入。

根据键删除hashmap的键值对

scores.remove("Blue");

使用remove方法即可根据键删除值。

到此这篇关于rust的vector和hashmap的文章就介绍到这了,更多相关rust的vector和hashmap内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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