Rust 新手程序员/数组和向量
现在假设我们要存储一些数字并找到它们的中间值。作为统计学 101 的复习，中间值是在排序后位于中心的数值。例如，在 9、3、8、2、7 中，中间值为 7，因为 2 和 3 是最低的两个，8 和 9 是最高的两个，而 7 位于中间。现在的问题是如何存储这些数字？我们可以这样做
fn main() {
let number1 = 9;
let number2 = 3;
let number3 = 8;
let number4 = 2;
let number5 = 7;
}
然而，这有很多缺点。我们必须记住并使用变量名；我们必须直接引用它们，并且没有简单的方法可以遍历每个数字，而无需手动操作。这就是为什么存在一种内置方法来处理这些问题，称为数组
fn main() {
let numbers = [9, 3, 8, 2, 7];
}
数组是事物的列表，经过组织，以便你可以使用列表中的顺序来引用它。需要注意的是，数组中的第一个元素被称为第 0 个元素，你可以通过使用方括号来获取它。数组的类型也是 [事物的类型; 事物的数量]。我们可以明确地写出来，如下所示
fn main() {
let numbers: [i32; 5] = [9, 3, 8, 2, 7];
println!("{}", numbers[0]);
}
这将输出 9，因为它是在 numbers 的第一个元素。假设我们要打印 numbers 中的所有元素，我们该如何做到呢？我们可以使用上一页的工具，即 for 循环和范围。要获取 numbers 中元素的数量，可以使用 numbers.len()。这是一个类型的函数，因此你可以使用它在任何数组之后使用点来获取它的长度。我们确实在上面有长度，但是如果我们改变元素数量，.len() 仍然可以正常工作，因此这有助于保持易于改变。有了这一切，以下是循环遍历数组并打印所有值的代码
fn main() {
let numbers = [9, 3, 8, 2, 7];
for index in 0..numbers.len() {
println!("{}", numbers[index]);
}
}
索引是与数组中值相对应的数组编号的名称。使用 [] 方括号来获取值被称为索引到数组中。请注意，因为数组从 0 开始，并且因为范围是非包含的，所以索引从 0 到 4，但不包括 5。如果我们尝试运行
fn main() {
let numbers = [9, 3, 8, 2, 7];
println!("{}", numbers[5]);
}
我们的编译器会抱怨此操作将在运行时引发 panic。panic 是指在 Rust 中执行了非法操作时会发生的事件，因此程序会停止运行。你永远不想发生 panic，因此我们的编译器试图帮助我们！Rust 编译器非常智能，会帮助我们很多。
所以现在我们要编写一个函数来获取一个数值数组的中间值
fn get_median(input: [i32; 5]) -> i32 {
//to do
}
最明显的方法是排序数组，使其有序，然后获取中间值。我们如何排序数组？一个简单的方法是从左到右遍历，然后再次从左到右遍历，如果右侧的数字更大，则交换它们。这是一个很难理解的概念，所以以下是代码
fn get_median(input: [i32; 5]) -> i32 {
let mut array = input;
//sort array
for index1 in 0..array.len() {
for index2 in index1..array.len() {
if array[index2] > array[index1] {
array.swap(index1, index2);
}
}
}
//to do, return median
}
注意另一个 for 循环中的 for 循环。这被称为嵌套 for 循环，这意味着对于数组中的每个值，所有其他值都会与它进行比较。此外，内部 for 循环的范围从外部循环的索引开始。这样做是为了避免比较已经比较过的值，这并非绝对必要，但这意味着我们不会执行不必要的步骤。array.swap() 函数与之前的 .len() 函数类似，但它接受两个参数，这两个参数是数组中的索引（index 的复数），并将这两个值交换。
整个过程被称为算法，它是一系列解决问题的步骤。排序数组是一个经典的算法，因为它非常常见，而这是一种非常简单的算法。
接下来，我们应该返回数组的中间值。中间值是数组的中心点，所以我们只需要执行 array.len() / 2 就可以了？好吧，如果长度是奇数，因为它是整数除法，所以我们会得到一个整数，这将适用于数组的中心点。对于这个例子，5 / 2 = 2，进行整数除法，这是数组的中点。但是，如果数组的长度是偶数，那么中间值就是中间两个值的平均值。要获取两个值的平均值，我们只需将它们加在一起并除以 2。这意味着我们的最终 get_median 函数是
fn get_median(input: [i32; 5]) -> i32 {
let mut array = input;
//sort array
for index1 in 0..array.len() {
for index2 in index1..array.len() {
if array[index2] > array[index1] {
array.swap(index1, index2);
}
}
}
//return median
if array.len() % 2 == 0 {
//even
let middle_value1 = array[array.len() / 2 - 1];
let middle_value2 = array[array.len() / 2];
let median = (middle_value1 + middle_value2) / 2;
return median;
} else {
//odd
let median = array[array.len() / 2];
return median;
}
}
注意，我们在将中间值加在一起并除以 2 时，在中间值周围添加了括号 ()。这是因为 Rust 中的数学遵循操作顺序，因此除法在加法之前发生。因为我们希望加法先发生，所以我们在周围添加括号来告诉 Rust 它先发生。我们还使用 value % 2 == 0 来检查长度是否可被 2 整除，也就是奇数或偶数。接下来，如果我们将它插入我们的 main 中
fn main() {
let numbers = [9, 3, 8, 2, 7];
let median = get_median(numbers);
println!("{}", median);
}
我们得到了我们一开始计算出的 7！
但是，如果我们要使用不同大小的数组呢？请注意，我们在 get_median() 函数的参数类型中必须包含 5。数组非常有限，它们必须始终具有我们在运行程序之前所说的确切元素数量。这也意味着我们编写的函数只能接受大小为 5 的数组。解决这个问题的方法是使用向量。向量与数组类似，它按顺序存储一堆相同类型的元素，但不同的是它们可以增长和缩小，并且可以包含不同数量的元素。创建向量的最简单方法是使用 vec![]，如下所示
fn main() {
let numbers = vec![9, 3, 8, 2, 7];
let median = get_median(numbers);
println!("{}", median);
}
请注意，我们再次在末尾使用 !，就像 println! 一样。 ! 表示这是一个宏。宏稍微复杂一些，稍后会解释。现在，像这样使用 vec![] 将生成一个与之前数组相同的向量。然后我们将 get_median 函数更改为
fn get_median(input: Vec<i32>) -> i32 {
//the inside of the function stays the same
}
我们只需更改输入的类型，它就可以正常工作。请注意，我们必须在 Vec 之后使用 <> 来表示类型。此外，我们不需要在类型中写入元素数量，因为向量可以改变其大小。现在，我们可以更改 main() 来尝试不同的数字集
fn main() {
let numbers1 = vec![9, 3, 8, 2, 7];
println!("{}", get_median(numbers1));
let numbers2 = vec![5, 3, 5, 7, 6, 9, 10, 9];
println!("{}", get_median(numbers2));
let numbers3 = vec![1, 40, 26, 3];
println!("{}", get_median(numbers3));
}
在运行它之后，我们得到：7、6 和 14？
等等，不对，7 是正确的，但第二个的中间值应该是 6.5，因为 6 和 7 的平均值。最后一个应该是 14.5，因为 3 和 26 的平均值。这是因为我们在这里进行整数除法，因此它给了我们整数的值，这不是我们想要的。这引出了下一个主题：数字转换。