Rust 集合常用方法大揭秘
本文全面介绍 Rust 集合常用方法，通过示例代码让你轻松掌握集合操作。
1. Vec 常用方法
1.1 创建和初始化
// 创建空 Vec
let mut vec1: Vec<i32> = Vec::new();
// 使用宏创建
let mut vec2 = vec![1, 2, 3];
// 预分配容量
let mut vec3 = Vec::with_capacity(10);
在 Rust 中，Vec 是一种动态数组，可存储相同类型的元素。Vec::new() 用于创建一个空的 Vec，其类型需要显式指定。使用 vec! 宏可以方便地创建并初始化一个 Vec。而 Vec::with_capacity 则可以预先分配一定的容量，避免后续添加元素时频繁的内存重新分配。
1.2 添加元素
let mut vec = vec![1, 2, 3];
// 在末尾添加元素
vec.push(4); // [1, 2, 3, 4]
// 在指定位置插入元素
vec.insert(1, 5); // [1, 5, 2, 3, 4]
// 拼接另一个 Vec
vec.extend([6, 7].iter().copied()); // [1, 5, 2, 3, 4, 6, 7]
push 方法用于在 Vec 的末尾添加一个元素。insert 方法可以在指定的索引位置插入一个元素，后续元素会依次后移。extend 方法则可以将另一个可迭代对象中的元素添加到当前 Vec 的末尾。
1.3 删除元素
let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
// 移除并返回最后一个元素
let last = vec.pop(); // Some(5), vec = [1, 2, 3, 4]
// 移除指定位置元素
let removed = vec.remove(1); // 2, vec = [1, 3, 4]
// 清空 Vec
vec.clear(); // []
pop 方法会移除并返回 Vec 的最后一个元素，如果 Vec 为空，则返回 None。remove 方法用于移除指定索引位置的元素，并返回该元素。clear 方法会清空 Vec 中的所有元素。
1.4 访问元素
let vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
// 通过索引访问
let first = vec[0]; // 1
// 安全访问
let second = vec.get(1); // Some(&2)
// 获取第一个和最后一个元素
let first = vec.first(); // Some(&1)
let last = vec.last(); // Some(&5)
可以使用 [] 操作符直接通过索引访问 Vec 中的元素，但如果索引越界，会导致程序崩溃。get 方法则提供了一种安全的访问方式，它返回一个 Option 类型，如果索引有效，则返回 Some(&element)，否则返回 None。first 和 last 方法分别用于获取 Vec 的第一个和最后一个元素，同样返回 Option 类型。
1.5 遍历元素
let vec = vec![1, 2, 3];
// 不可变遍历
for num in &vec {
println!("{}", num);
}
// 可变遍历
let mut vec = vec![1, 2, 3];
for num in &mut vec {
*num += 1;
}
// 使用迭代器方法
let sum: i32 = vec.iter().sum();
可以使用 for 循环对 Vec 进行遍历。如果只需要读取元素，可以使用不可变引用 &vec。如果需要修改元素，则使用可变引用 &mut vec。此外，Vec 还实现了迭代器 trait，可以使用迭代器方法，如 sum 来对元素进行求和。
2. HashMap 常用方法
2.1 创建和初始化
use std::collections::HashMap;
// 创建空 HashMap
let mut map1: HashMap<&str, i32> = HashMap::new();
// 使用宏创建
let mut map2 = HashMap::from([
("a", 1),
("b", 2),
("c", 3),
]);
HashMap 是 Rust 中的哈希表，用于存储键值对。要使用 HashMap，需要先引入 std::collections::HashMap。可以使用 HashMap::new() 创建一个空的 HashMap，并显式指定键和值的类型。也可以使用 HashMap::from 宏来创建并初始化一个 HashMap。
2.2 添加和更新元素
let mut map = HashMap::new();
// 插入键值对
map.insert("one", 1);
map.insert("two", 2);
// 更新值
map.insert("one", 11); // 覆盖原有值
// 只在键不存在时插入
map.entry("three").or_insert(3);
insert 方法用于插入或更新键值对。如果键已经存在，新的值会覆盖旧的值。entry 方法提供了一种更灵活的插入方式，or_insert 方法会检查键是否存在，如果不存在则插入指定的值。
2.3 删除元素
let mut map = HashMap::from([
("a", 1),
("b", 2),
("c", 3),
]);
// 移除指定键
let value = map.remove("b"); // Some(2)
// 清空 HashMap
map.clear();
remove 方法用于移除指定键的键值对，并返回该键对应的值。如果键不存在，则返回 None。clear 方法会清空 HashMap 中的所有键值对。
2.4 访问元素
let map = HashMap::from([
("a", 1),
("b", 2),
("c", 3),
]);
// 通过键访问
let a = map.get("a"); // Some(&1)
// 检查键是否存在
let has_a = map.contains_key("a"); // true
// 获取所有键或值
let keys: Vec<_> = map.keys().collect();
let values: Vec<_> = map.values().collect();
可以使用 get 方法通过键来访问 HashMap 中的值，返回一个 Option 类型。contains_key 方法用于检查指定的键是否存在于 HashMap 中。keys 和 values 方法分别用于获取 HashMap 中所有的键和值的迭代器，可以使用 collect 方法将其收集到一个 Vec 中。
2.5 遍历元素
let map = HashMap::from([
("a", 1),
("b", 2),
("c", 3),
]);
// 遍历键值对
for (key, value) in &map {
println!("{}: {}", key, value);
}
// 可变遍历
let mut map = HashMap::from([
("a", 1),
("b", 2),
]);
for (_, value) in &mut map {
*value += 10;
}
可以使用 for 循环对 HashMap 进行遍历。不可变遍历会返回键值对的不可变引用，可变遍历则返回可变引用。在可变遍历中，可以修改值但不能修改键。
3. HashSet 常用方法
3.1 创建和初始化
use std::collections::HashSet;
// 创建空 HashSet
let mut set1: HashSet<i32> = HashSet::new();
// 使用宏创建
let mut set2 = HashSet::from([1, 2, 3]);
HashSet 是 Rust 中的哈希集合，用于存储唯一的元素。使用时需要引入 std::collections::HashSet。可以使用 HashSet::new() 创建一个空的 HashSet，并显式指定元素类型。也可以使用 HashSet::from 宏来创建并初始化一个 HashSet。
3.2 添加元素
let mut set = HashSet::new();
// 添加元素
set.insert(1);
set.insert(2);
insert 方法用于向 HashSet 中添加元素。如果元素已经存在，则不会重复添加，并且 insert 方法会返回 false；如果元素不存在，则添加成功并返回 true。
3.3 删除元素
let mut set = HashSet::from([1, 2, 3]);
// 移除元素
let removed = set.remove(&2); // true
remove 方法用于移除 HashSet 中的指定元素。如果元素存在，则移除并返回 true；如果元素不存在，则返回 false。
3.4 检查元素是否存在
let set = HashSet::from([1, 2, 3]);
// 检查元素是否存在
let has_2 = set.contains(&2); // true
contains 方法用于检查指定的元素是否存在于 HashSet 中，返回一个布尔值。
3.5 遍历元素
let set = HashSet::from([1, 2, 3]);
// 遍历元素
for num in &set {
println!("{}", num);
}
可以使用 for 循环对 HashSet 进行遍历，遍历顺序是不确定的。
通过以上介绍，你已经了解了 Rust 中 Vec、HashMap 和 HashSet 这三种常用集合的常用方法。掌握这些方法可以让你更加高效地使用 Rust 进行开发。