學習Rust 集合與字串
導讀 | Rust 語言是一種高效、可靠的通用高階語言。其高效不僅限於開發效率,它的執行效率也是令人稱讚的,是一種少有的兼顧開發效率和執行效率的語言。 |
集合(Collection)是資料結構中最普遍的資料存放形式,Rust 標準庫中提供了豐富的集合型別幫助開發者處理資料結構的操作。
向量(Vector)是一個存放多值的單資料結構,該結構將相同型別的值線性的存放在記憶體中。
向量是線性表,在 Rust 中的表示是 Vec。
向量的使用方式類似於列表(List),我們可以透過這種方式建立指定型別的向量:
let vector: Vec= Vec::new(); // 建立型別為 i32 的空向量 let vector = vec![1, 2, 4, 8]; // 透過陣列建立向量
我們使用線性表常常會用到追加的操作,但是追加和棧的 push 操作本質是一樣的,所以向量只有 push 方法來追加單個元素:
例項
fn main() { let mut vector = vec![1, 2, 4, 8]; vector.push(16); vector.push(32); vector.push(64); println!("{:?}", vector); }
執行結果:
[1, 2, 4, 8, 16, 32, 64]
append 方法用於將一個向量拼接到另一個向量的尾部:
例項
fn main() { let mut v1: Vec= vec![1, 2, 4, 8]; let mut v2: Vec= vec![16, 32, 64]; v1.append(&mut v2); println!("{:?}", v1); }
執行結果:
[1, 2, 4, 8, 16, 32, 64]
get 方法用於取出向量中的值:
例項
fn main() { let mut v = vec![1, 2, 4, 8]; println!("{}", match v.get(0) { Some(value) => value.to_string(), None => "None".to_string() }); }
執行結果:
1
因為向量的長度無法從邏輯上推斷,get 方法無法保證一定取到值,所以 get 方法的返回值是 Option 列舉類,有可能為空。
這是一種安全的取值方法,但是書寫起來有些麻煩。如果你能夠保證取值的下標不會超出向量下標取值範圍,你也可以使用陣列取值語法:
例項
fn main() { let v = vec![1, 2, 4, 8]; println!("{}", v[1]); }
執行結果:
2
但如果我們嘗試獲取 v[4] ,那麼向量會返回錯誤。
遍歷向量:
例項
fn main() { let v = vec![100, 32, 57]; for i in &v { println!("{}", i); } }
執行結果:
100 32 57
如果遍歷過程中需要更改變數的值:
例項
fn main() { let mut v = vec![100, 32, 57]; for i in &mut v { *i += 50; } }
字串類(String)到本章為止已經使用了很多,所以有很多的方法已經被讀者熟知。本章主要介紹字串的方法和 UTF-8 性質。
新建字串:
let string = String::new();
基礎型別轉換成字串:
let one = 1.to_string(); // 整數到字串 let float = 1.3.to_string(); // 浮點數到字串 let slice = "slice".to_string(); // 字串切片到字串
包含 UTF-8 字元的字串:
let hello = String::from("السلام عليكم"); let hello = String::from("Dobrý den"); let hello = String::from("Hello"); let hello = String::from("שָׁלוֹם"); let hello = String::from("नमस्ते"); let hello = String::from("こんにちは"); let hello = String::from("안녕하세요"); let hello = String::from("你好"); let hello = String::from("Olá"); let hello = String::from("Здравствуйте"); let hello = String::from("Hola");
字串追加:
let mut s = String::from("run"); s.push_str("oob"); // 追加字串切片 s.push('!'); // 追加字元
用 + 號拼接字串:
let s1 = String::from("Hello, "); let s2 = String::from("world!"); let s3 = s1 + &s2;
這個語法也可以包含字串切片:
let s1 = String::from("tic"); let s2 = String::from("tac"); let s3 = String::from("toe"); let s = s1 + "-" + &s2 + "-" + &s3;
使用 format! 宏:
let s1 = String::from("tic"); let s2 = String::from("tac"); let s3 = String::from("toe"); let s = format!("{}-{}-{}", s1, s2, s3);
字串長度:
let s = "hello"; let len = s.len(); 這裡 len 的值是 5。 let s = "你好"; let len = s.len();
這裡 len 的值是 6。因為中文是 UTF-8 編碼的,每個字元長 3 位元組,所以長度為6。但是 Rust 中支援 UTF-8 字元物件,所以如果想統計字元數量可以先取字串為字符集合:
let s = "hello你好"; let len = s.chars().count();
這裡 len 的值是 7,因為一共有 7 個字元。統計字元的速度比統計資料長度的速度慢得多。
遍歷字串:
例項
fn main() { let s = String::from("hello中文"); for c in s.chars() { println!("{}", c); } }
執行結果:
h e l l o 中 文
從字串中取單個字元:
例項
fn main() { let s = String::from("EN中文"); let a = s.chars().nth(2); println!("{:?}", a); }
執行結果:
Some('中')
注意:nth 函式是從迭代器中取出某值的方法,請不要在遍歷中這樣使用!因為 UTF-8 每個字元的長度不一定相等!
如果想擷取字串字串:
例項
fn main() { let s = String::from("EN中文"); let sub = &s[0..2]; println!("{}", sub); }
執行結果:
EN
但是請注意此用法有可能肢解一個 UTF-8 字元!那樣會報錯:
例項
fn main() { let s = String::from("EN中文"); let sub = &s[0..3]; println!("{}", sub); }
執行結果:
thread 'main' panicked at 'byte index 3 is not a char boundary; it is inside '中' (bytes 2..5) of `EN中文`', src\libcore\str\mod.rs:2069:5 note: run with `RUST_BACKTRACE=1` environment variable to display a backtrace.
對映表(Map)在其他語言中廣泛存在。其中應用最普遍的就是鍵值雜湊對映表(Hash Map)。
新建一個雜湊值對映表:
例項
use std::collections::HashMap; fn main() { let mut map = HashMap::new(); map.insert("color", "red"); map.insert("size", "10 m^2"); println!("{}", map.get("color").unwrap()); }
注意:這裡沒有宣告雜湊表的泛型,是因為 Rust 的自動判斷型別機制。
執行結果:
red
insert 方法和 get 方法是對映表最常用的兩個方法。
對映表支援迭代器:
例項
use std::collections::HashMap; fn main() { let mut map = HashMap::new(); map.insert("color", "red"); map.insert("size", "10 m^2"); for p in map.iter() { println!("{:?}", p); } }
執行結果:
("color", "red") ("size", "10 m^2")
迭代元素是表示鍵值對的元組。
Rust 的對映表是十分方便的資料結構,當使用 insert 方法新增新的鍵值對的時候,如果已經存在相同的鍵,會直接覆蓋對應的值。如果你想"安全地插入",就是在確認當前不存在某個鍵時才執行的插入動作,可以這樣:
map.entry("color").or_insert("red");
這句話的意思是如果沒有鍵為 "color" 的鍵值對就新增它並設定值為 "red",否則將跳過。
在已經確定有某個鍵的情況下如果想直接修改對應的值,有更快的辦法:
例項
use std::collections::HashMap; fn main() { let mut map = HashMap::new(); map.insert(1, "a"); if let Some(x) = map.get_mut(&1) { *x = "b"; } }
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