hashset说明
天然去除重复元素
创建和初始化
new
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut set = HashSet::new();
}
查看容量和长度
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut set: HashSet<i32> = HashSet::new();println!("初始容量: {}", set.capacity());println!("长度: {}", set.len());println!("是否为空: {}", set.is_empty());// 添加一些元素后再看容量set.insert(1);println!("插入1个元素后的容量: {}", set.capacity());set.insert(2);set.insert(3);println!("插入3个元素后的容量: {}", set.capacity());println!("长度: {}", set.len());
}
初始容量: 0
长度: 0
是否为空: true
插入1个元素后的容量: 3
插入3个元素后的容量: 3
长度: 3
with_capacity
使用
with_capacity预分配容量（性能优化）
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut set = HashSet::with_capacity(10);
}
请求容量测试
use std::collections::HashSet;fn main() {for requested in [1, 5, 10, 16, 20, 32] {let s: HashSet<i32> = HashSet::with_capacity(requested);println!("请求: {}, 实际: {}", requested, s.capacity());}
}
请求: 1, 实际: 3
请求: 5, 实际: 7
请求: 10, 实际: 14
请求: 16, 实际: 28
请求: 20, 实际: 28
请求: 32, 实际: 56
数组/vec创建
use std::collections::HashSet;fn main() {// 方式一: 使用from创建let set = HashSet::from([1, 2, 3]);// 方式二: 使用数组字面量创建let set: HashSet<_> = [1, 2, 3, 4].iter().cloned().collect();// Vec创建let v = vec![1, 2, 3];let set = HashSet::from(v); // v因为所有权已被转移
}
元组创建
需要展开为数组
use std::collections::HashSet;fn main() {let t = (1, 2, 3);// 方式一let set: HashSet<i32> = [t.0, t.1, t.2].iter().cloned().collect();// 方式二let set: HashSet<i32> = HashSet::from([t.0, t.1, t.2]);
}
切片创建
use std::collections::HashSet;fn main() {let slice: &[i32] = &[1, 2, 3, 4];let set: HashSet<i32> = slice.iter().cloned().collect();println!("{:?}", set)
}
操作元素
添加元素
insert会返回bool值，如果元素已经存在则返回false(添加失败)
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s = HashSet::new();let is_add = s.insert("a");println!("is_add: {}", is_add);println!("s: {:?}", s);
}
is_add: true
s: {"a"}
批量添加
s.extend(iter), 就地修改s集合，不创建新集合
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s = HashSet::new();s.extend(["a", "b", "c"]);s.extend(["a", "b", "2222"]); // a和b存在，就不会添加，之后添加2222println!("{:?}", s);
}
{"a", "b", "c", "2222"}
删除元素
s.remove(&value)返回bool值，如果元素不存在则返回false(删除失败)
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s1 = HashSet::from([1,2,3,4]);let is_del = s1.remove(&23); // 删除23失败，不存在println!("{}", is_del);println!("{:?}", s1);
}
false
{1, 3, 2, 4}
条件删除
s.retain(|x| x % 2 == 0): 保留偶数
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s1 = HashSet::from([1,2,3,4]);s1.retain(|&x| x % 2 == 0);println!("{:?}", s1)
}
{4, 2}
消费元素
s.take(&value): 删除并返回元素,返回Option<T>
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s = HashSet::from([1,2,3,4]);let v1 = s.take(&2);println!("v1: {:?}", v1);println!("s: {:?}", s);let v2 = s.take(&22);println!("v2: {:?}", v2);
}
v1: Some(2)
s: {1, 3, 4}
v2: None
查询
查询元素是否存在
set.contains(&value): 需要引用值
use std::collections::HashSet;fn main() {let s = HashSet::from([1,2,3,4]);let exists1 = s.contains(&2);println!("exists[2]: {}", exists1);let exists2 = s.contains(&0);println!("exists[0]: {}", exists2);
}
exists[2]: true
exists[0]: false
获取元素
set.get(&value): 需要引用值,返回一个Option<&T>
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s = HashSet::from([1,2,3,4]);let v1 = s.get(&2);println!("v1: {:?}", v1);println!("s: {:?}", s);let v2 = s.get(&22);println!("v2: {:?}", v2);
}
v1: Some(2)
s: {3, 1, 2, 4}
v2: None
元素数量
set.len()
use std::collections::HashSet;fn main() {let s1 = HashSet::from([1,2,3,4]);println!("s1: {}", s1.len());let s2:HashSet<i32> = HashSet::new();println!("s2: {}", s2.len());
}
s1: 4
s2: 0
set是否为空
set.is_empty()
use std::collections::HashSet;fn main() {let s1 = HashSet::from([1,2,3,4]);println!("s1: {}", s1.is_empty());let s2:HashSet<i32> = HashSet::new();println!("s2: {}", s2.is_empty());
}
s1: false
s2: true
迭代
HashSet的迭代顺序是不确定的
迭代所有元素
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s = HashSet::from([1,2,3,4]);// for i in &s// i是&i32类型for i in s.iter() {println!("{}", i);};print!("{:?}", s)
}
1
3
4
2
{1, 3, 4, 2}%
获取所有权
use std::collections::HashSet;fn main() {let mut s = HashSet::from([1,2,3,4]);// i是i32类型for i in s.into_iter() {println!("{}", i);};// print!("{:?}", s) // 不能再使用了，s已经被消费了
}
1
3
4
2
集合运算
union、intersection、difference、symmetric_difference,不会获取所有权.
它们接受引用参数&self和&other_set
交集
a.intersection(&b)表示a在b中的元素
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1,2,3]);let b = HashSet::from([2,3,4]);// 返回Intersection迭代器let c = a.intersection(&b);println!("{:?}", c);// 迭代器转为集合let c_set:HashSet<i32> = c.cloned().collect();println!("{:?}", c_set);
}
[3, 2]
{2, 3}
并集
a.union(&b)表示a和b一起合并去重所有元素
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1,2,3]);let b = HashSet::from([2,3,4]);// 返回Union迭代器let c = a.union(&b);println!("{:?}", c);// 迭代器转为集合let c_set:HashSet<i32> = c.cloned().collect();println!("{:?}", c_set);
}
[3, 1, 2, 4]
{2, 1, 3, 4}
差集
a.difference(&b)过滤出a没有在b中的元素
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1,2,3]);let b = HashSet::from([2,3,4]);// 返回Difference迭代器let c = a.difference(&b);println!("{:?}", c);// 迭代器转为集合let c_set:HashSet<i32> = c.cloned().collect();println!("{:?}", c_set)
}
[1]
{1}
对称差集
a.symmetric_difference(&b)过滤出a和b中不重复的所有元素（包括b）
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1,2,3]);let b = HashSet::from([2,3,4]);// 返回SymmetricDifference迭代器let c = a.symmetric_difference(&b);println!("{:?}", c);// 迭代器转为集合let c_set:HashSet<i32> = c.cloned().collect();println!("{:?}", c_set)
}
[1, 4]
{1, 4}
集合关系
子集
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1, 2, 3, 4, 5]);let b = HashSet::from([2, 3, 4]);// 返回bool迭代器let s = b.is_subset(&a);println!("b是a的子集: {}", s)
}
b是a的子集: true
超集
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1, 2, 3, 4, 5]);let b = HashSet::from([2, 3, 4]);// 返回bool迭代器let s = a.is_superset(&b);println!("a是b的超集: {}", s)
}
a是b的超集: true
不相交关系
两个集合没有公共元素
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1, 2, 3, 4, 5]);let b = HashSet::from([21, 31, 41]);// 返回bool迭代器let s = a.is_disjoint(&b);println!("a和b不相交: {}", s)
}
a和b不相交: true
相等
use std::collections::HashSet;fn main() {let a = HashSet::from([1, 2, 3, 4, 5]);let b = HashSet::from([1, 2, 3, 4, 5]);println!("a和b相等: {}", a == b);
}
a和b相等: true
自定义数据实现hash
HashSet需要元素实现
- Hash - 计算哈希值，快速定位桶位置
- PartialEq - 解决哈希冲突时比较是否真正相等
- Eq - 标记 trait，保证相等关系的数学性质
use std::hash::{Hash, Hasher};
use std::collections::HashSet;#[derive(Debug)]
struct Key {id: u32,name: String,
}// 必须实现 Hash
impl Hash for Key {fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {println!(" Hash::hash called for {:?}", self);self.id.hash(state);self.name.hash(state);}
}// 必须实现 PartialEq
impl PartialEq for Key {fn eq(&self, other: &Self) -> bool {println!(" PartialEq::eq called: {:?} vs {:?}", self, other);self.id == other.id && self.name == other.name}
}// 必须实现 Eq（标记 trait）
impl Eq for Key {}fn main() {let mut map = HashSet::new();println!("Inserting first key:");let key1 = Key { id: 1, name: "Alice".to_string() };map.insert(key1);let key2 = Key { id: 1, name: "Alice Modified".to_string() };map.insert(key2);println!("set: {:?}", map);
}
Inserting first key:Hash::hash called for Key { id: 1, name: "Alice" }Hash::hash called for Key { id: 1, name: "Alice Modified" }
set: {Key { id: 1, name: "Alice Modified" }, Key { id: 1, name: "Alice" }}