Question

我已经在Rust中实现了自己的单链接列表版本，这是我学习它的挑战之一，除了.pop（）方法之外，我对自己拥有的一切都感到满意。使用2个while循环非常丑陋且效率低下，但是我发现没有其他方法可以解决将索引为len（）的节点设置为2（无）（弹出列表）并使用索引处的节点的数据的问题。 len（）-1（表示Some（data）返回值）（返回弹出的元素）。

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pub struct SimpleLinkedList<T> {
    head: Option<Box<Node<T>>>,
}

struct Node<T> {
    data: T,
    next: Option<Box<Node<T>>>,
}

impl<T> Default for SimpleLinkedList<T> {
    fn default() -> Self {
        SimpleLinkedList { head: None }
    }
}

impl<T: Copy> Clone for SimpleLinkedList<T> {
    fn clone(&self) -> SimpleLinkedList<T> {
        let mut out: SimpleLinkedList<T> = SimpleLinkedList::new();
        let mut cur = &self.head;
        while let Some(node) = cur {
            cur = &node.next;
            out.push(node.data)
        }
        out
    }
}

impl<T> SimpleLinkedList<T> {
    pub fn new() -> Self {
        Default::default()
    }

    pub fn len(&self) -> usize {
        let mut c = 0;
        let mut cur = &self.head;
        while let Some(node) = cur {
            cur = &node.next;
            c += 1;
        }
        c
    }

    pub fn is_empty(&self) -> bool {
        self.len() == 0
    }

    pub fn push(&mut self, _element: T) {
        let mut cur = &mut self.head;
        match cur {
            Some(_) => {
                while let Some(node) = cur {
                    cur = &mut node.next;
                }
            }
            None => (),
        }
        *cur = Some(Box::from(Node {
            data: _element,
            next: None,
        }));
    }

    pub fn pop(&mut self) -> Option<T>
    where
        T: Copy,
    {
        let length = &self.len();
        let mut cur = &mut self.head;
        let mut out = None;
        match cur {
            Some(_) if *length > 1usize => {
                let mut c = 0usize;
                while let Some(node) = cur {
                    cur = &mut node.next;
                    if c >= length - 1 {
                        out = Some(node.data);
                        break;
                    }
                    c += 1;
                }

                c = 0usize;
                cur = &mut self.head;
                while let Some(node) = cur {
                    cur = &mut node.next;
                    if c == length - 2 {
                        break;
                    }
                    c += 1;
                }
            }
            Some(node) => out = Some(node.data),
            None => (),
        }
        *cur = None;
        out
    }

    pub fn peek(&self) -> Option<&T> {
        let cur = &self.head;
        match cur {
            Some(node) => Some(&node.data),
            None => None,
        }
    }
}

impl<T: Copy> SimpleLinkedList<T> {
    pub fn rev(&self) -> SimpleLinkedList<T> {
        let mut clone = self.clone();
        let mut out: SimpleLinkedList<T> = SimpleLinkedList::new();
        while let Some(val) = clone.pop() {
            out.push(val)
        }
        out
    }
}

impl<'a, T: Copy> From<&'a [T]> for SimpleLinkedList<T> {
    fn from(_item: &[T]) -> Self {
        let mut out: SimpleLinkedList<T> = SimpleLinkedList::new();
        for &e in _item.iter() {
            out.push(e);
        }
        out
    }
}

impl<T> Into<Vec<T>> for SimpleLinkedList<T> {
    fn into(self) -> Vec<T> {
        let mut out: Vec<T> = Vec::new();
        let mut cur = self.head;
        while let Some(node) = cur {
            cur = node.next;
            out.push(node.data)
        }
        out
    }
}

Answer 1

通过跟踪在运行中看到的最后一个元素（然后在末尾进行更新），可以避免重新遍历列表。

如果您天真地怎么做，就会遇到麻烦；您的“上一个”指针将保留列表其余部分的所有权，而借阅检查器将不允许这样做。诀窍是随时断开该链接-为此，您可以使用mem::replace函数。完成此操作后，必须重新放回原先的位置。

以下是全部内容（您必须原谅我对unwrap的宽容使用-我认为这会让事情变得更清楚）：

pub fn pop(&mut self) -> Option<T>
    where T : Copy,
{
    use std::mem::replace;

    let curr = replace(&mut self.head, None);

    if curr.is_none() { // list started off empty; nothing to pop
        return None;
    }

    let mut curr = curr.unwrap(); // safe because of the check above

    if let None = curr.next { // popped the last element
        return Some(curr.data);
    }

    let mut prev_next = &mut self.head;

    while curr.next.is_some() {
        // Take ownership of the next element
        let nnext = replace(&mut curr.next, None).unwrap();

        // Update the previous element's "next" field
        *prev_next = Some(curr);

        // Progress to the next element
        curr = nnext;

        // Progress our pointer to the previous element's "next" field
        prev_next = &mut prev_next.as_mut().unwrap().next;

    }

    return Some(curr.data);
}

顺便说一句，如果您愿意稍微改变一下接口，以便每次我们都返回一个“新”列表（在pop函数中拥有所有权），那么所有这些指针改组将大大简化。使用持久数据结构，就像在Learning Rust with entirely too many linked lists中所做的那样（已在评论中提到）：

pub fn pop_replace(self) -> (Option<T>, Self) {
    // freely mutate self and all the nodes
}

您将使用哪种方式：

let elem, list = list.pop();

在Rust的单个链接列表中实现.pop（）的更好方法是什么？

1 个答案: