Rust常用集合

Rust 的标准库（std::collections）提供了多种通用的集合数据结构。与基础的数组和元组不同，这些集合存储在 堆（Heap） 上，这意味着它们的大小可以在运行时动态增长或缩小。

1. 动态数组：Vec<T> (Vector)

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

    // 增加元素
    v.push(4);
    v.push(5);

    // 读取元素 (索引方式)
    let third = &v[2]; 
    println!("第三个元素是: {}", third);

    // 安全读取 (get 方法，返回 Option)
    match v.get(10) {
        Some(val) => println!("找到了: {}", val),
        None => println!("索引越界，没有第11个元素"),
    }

    // 遍历
    for i in &v {
        println!("{}", i);
    }
}

2. 字符串：String

fn main() {
    // 创建
    let mut s = String::from("Hello");

    // 更新
    s.push_str(", Rust!"); // 追加字符串切片
    s.push('🚀');          // 追加单个字符

    // 合并字符串
    let s1 = String::from("tic");
    let s2 = String::from("tac");
    let s3 = format!("{}-{}-{}", s1, s2, "toe"); // 使用 format! 宏不获取所有权
    
    println!("{}", s3); // tic-tac-toe
}

3. 哈希映射：HashMap<K, V>

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut scores = HashMap::new();

    // 插入数据
    scores.insert(String::from("Blue"), 10);
    scores.insert(String::from("Yellow"), 50);

    // 查询数据
    let team_name = String::from("Blue");
    let score = scores.get(&team_name); // 返回 Option<&i32>

    // 遍历
    for (key, value) in &scores {
        println!("{}: {}", key, value);
    }

    // 只有当键不存在时才插入 (Entry API)
    scores.entry(String::from("Red")).or_insert(30);
}

集合	核心逻辑	典型应用场景
Vec<T>	连续内存的动态数组	存储线性数据、任务清单、缓冲区。这是最通用的集合。
String	UTF-8 编码的文本	存储和处理动态文本、用户输入、格式化字符串。
HashMap<K, V>	哈希键值对映射	数据库索引模拟、缓存系统、统计（如单词计数）。
VecDeque<T>	双端队列（环形缓冲区）	实现先进先出（FIFO）队列、广度优先搜索（BFS）。
HashSet<T>	唯一值的哈希集合	数据去重、成员身份快速验证（判断某项是否存在）。
BTreeMap<K, V>	基于 B 树的有序映射	需要按键（Key）排序存储数据，或进行范围查询时。
BinaryHeap<T>	二叉堆（优先队列）	始终获取最大/最小值的场景，如任务调度、Dijkstra 算法。