面试题：Rust迭代器在自定义类型与性能优化场景下的应用

Question

定义一个自定义类型MyType，包含多个字段。假设有一个Vec<MyType>，现在要对这个向量进行操作：首先根据某个字段过滤元素，然后对过滤后的元素根据另一个字段进行排序，最后将排序后的结果进行映射操作得到新的结果集。在实现过程中，需要对性能进行优化，避免不必要的内存分配和复制。请详细阐述实现思路，并给出关键代码片段。

Answer 1

实现思路

1. 过滤元素：使用filter方法对Vec<MyType>进行过滤，通过闭包来指定根据哪个字段进行过滤。由于filter返回的是一个Filter迭代器，不会立即分配新的内存，而是按需生成元素，避免了不必要的内存分配。
2. 排序：在过滤后的迭代器上使用collect方法将其转换回Vec，然后调用sort_by_key方法，通过闭包指定根据另一个字段进行排序。sort_by_key会直接在原向量上进行排序，避免额外的内存分配。
3. 映射操作：排序后，对这个Vec使用iter方法获取一个迭代器，然后调用map方法进行映射操作，生成新的结果集。map返回的是一个Map迭代器，不会立即分配新内存，最后使用collect方法将其收集成最终的结果集。

关键代码片段

// 定义自定义类型
struct MyType {
    field1: i32,
    field2: String,
    // 其他字段...
}

fn main() {
    let mut my_vec: Vec<MyType> = vec![
        MyType { field1: 3, field2: "c".to_string() },
        MyType { field1: 1, field2: "a".to_string() },
        MyType { field1: 2, field2: "b".to_string() },
    ];

    // 过滤元素
    let filtered = my_vec.iter().filter(|item| item.field1 > 1);

    // 排序
    let mut sorted: Vec<&MyType> = filtered.collect();
    sorted.sort_by_key(|item| &item.field2);

    // 映射操作
    let result: Vec<String> = sorted.iter().map(|item| item.field2.clone()).collect();

    println!("{:?}", result);
}

在上述代码中：

• 首先定义了MyType结构体。
• 然后创建了一个Vec<MyType>。
• 使用filter根据field1过滤元素。
• collect成Vec<&MyType>后用sort_by_key根据field2排序。
• 最后通过map和collect得到新的Vec<String>结果集。这样的实现方式尽量避免了不必要的内存分配和复制。