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2023-05-17 20:34:44 +08:00

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3.15.4 HashSet哈希集合

Rust 中的 HashSet哈希集合是一种无序的、不含重复元素的集合。它使用哈希函数将元素映射到相应的存储桶这使得大部分操作具有 O(1) 的平均时间复杂度。以下是有关 Rust HashSet 的一些详细信息:

1. 创建 HashSet

要创建一个新的空 HashSet可以使用 HashSet::new() 方法。需要导入 std::collections::HashSet 模块以使用 HashSet。

use std::collections::HashSet;

let mut set = HashSet::new();

2. 添加元素:

可以使用 insert() 方法向 HashSet 中添加元素。如果元素已存在,则此方法将返回 false否则返回 true。

set.insert(1);
set.insert(2);
set.insert(3);

3. 检查元素是否存在:

可以使用 contains() 方法检查 HashSet 中是否存在指定的元素。

let contains = set.contains(&1); // 返回布尔值

4. 删除元素:

可以使用 remove() 方法删除 HashSet 中的元素。此方法返回一个 bool 类型,如果找到并删除了元素,则返回 true否则返回 false。

set.remove(&1); // 删除元素 1

5. 遍历元素:

可以使用 for 循环遍历 HashSet 中的所有元素。

for element in &set {
    println!("{}", element);
}

6. HashSet 的长度:

可以使用 len() 方法获取 HashSet 中的元素数量。还可以使用 is_empty() 方法检查 HashSet 是否为空。

7. 集合操作:

HashSet 支持一些基本的集合操作,如并集、交集、差集和对称差集。

  • 并集union返回一个新的 HashSet包含两个集合中的所有元素。

    let set1: HashSet<_> = [1, 2, 3].iter().cloned().collect();
    let set2: HashSet<_> = [3, 4, 5].iter().cloned().collect();
    let union: HashSet<_> = set1.union(&set2).cloned().collect();
    
  • 交集intersection返回一个新的 HashSet包含两个集合中共有的元素。

    let intersection: HashSet<_> = set1.intersection(&set2).cloned().collect();
    
  • 差集difference返回一个新的 HashSet包含第一个集合中存在但第二个集合中不存在的元素。

    let difference: HashSet<_> = set1.difference(&set2).cloned().collect();
    
  • 对称差集symmetric_difference返回一个新的 HashSet包含两个集合中唯一的元素也就是只存在于一个集合中的元素

    let symmetric_difference: HashSet<_> = set1.symmetric_difference(&set2).cloned().collect();
    

8. 清空 HashSet

可以使用 clear() 方法删除 HashSet 中的所有元素。

set.clear(); // 清空 HashSet

总的来说Rust 中的 HashSet提供了一种高效且易于使用的无序集合实现适用于需要快速查找、添加和删除操作的场景。由于 HashSet 的底层实现基于哈希表,它能够在大部分情况下为这些操作提供 O(1) 的平均时间复杂度。

与 HashMap 类似Rust 的 HashSet 默认使用一个加密安全的哈希函数SipHash以防止哈希碰撞攻击。如果需要更高的性能可以考虑使用自定义哈希器但要确保在明确了解潜在风险的情况下进行更改。这是一个使用自定义哈希器的例子

use std::collections::HashSet;
use std::hash::BuildHasherDefault;
use twox_hash::XxHash64;

type FastHashSet<T> = HashSet<T, BuildHasherDefault<XxHash64>>;

let mut set: FastHashSet<i32> = FastHashSet::default();
set.insert(1);
set.insert(2);

在这个例子中,我们使用了 twox_hash 库中的 XxHash64 哈希函数,它通常比默认的 SipHash 更快。