面试题：Rust数组迭代之高级应用与底层机制探究

自定义迭代器结构的定义：
- 首先，定义一个结构体来表示我们的自定义迭代器。这个结构体需要保存原始数组的引用以及当前迭代的位置。
```
struct PairIterator<'a, T: 'a + Iterator> {
    array: &'a [T],
    index: usize,
}
```
- 这里，'a 是生命周期参数，表明迭代器引用的数组在迭代器存在期间保持有效。T 是数组元素的类型，它必须实现 Iterator trait。index 用于记录当前迭代到数组的哪个位置。
Iterator trait方法的实现：
- 实现 Iterator trait 的 next 方法。这个方法每次调用时，会返回两个相邻元素进行特定操作后的结果。
```
impl<'a, T: 'a + Iterator> Iterator for PairIterator<'a, T> {
    type Item = (T::Item, T::Item);
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        if self.index + 1 < self.array.len() {
            let item1 = self.array[self.index].next()?;
            let item2 = self.array[self.index + 1].next()?;
            self.index += 2;
            Some((item1, item2))
        } else if self.index < self.array.len() {
            let item1 = self.array[self.index].next()?;
            let item2 = self.array[self.index].next()?;
            self.index += 1;
            Some((item1, item2))
        } else {
            None
        }
    }
}
```
- 在 next 方法中：
  - 首先检查 index + 1 是否小于数组长度。如果是，说明可以获取到两个相邻元素，于是分别从 self.array[self.index] 和 self.array[self.index + 1] 中获取下一个元素（通过调用它们自身的 next 方法），然后将 index 增加2。
  - 如果 index + 1 不小于数组长度，但 index 小于数组长度，说明数组长度为奇数，此时从同一个位置（self.array[self.index]）获取两个元素（这里假设在奇数情况下的特定操作是重复使用最后一个元素），然后将 index 增加1。
  - 如果 index 大于等于数组长度，说明迭代结束，返回 None。
对Rust迭代器底层机制的理解与应用：
- next 方法的调用逻辑：每次调用 next 方法时，迭代器需要决定是否还有下一个元素。在我们的实现中，next 方法通过检查 index 和数组长度的关系来判断是否还有元素可供迭代。如果有，就从数组元素（它们本身也是迭代器）中获取下一个元素。这种调用逻辑与Rust迭代器的通用模式一致，即 next 方法逐步推进迭代状态并返回下一个元素。
- 状态维护：通过 index 字段来维护迭代器的状态。index 记录了当前迭代到数组的哪个位置，每次调用 next 方法时，根据获取元素的情况更新 index。例如，成功获取两个元素时 index 增加2，在奇数长度情况下获取一个元素的“两个副本”时 index 增加1。这种状态维护确保了迭代器能够按照交错迭代的要求正确地遍历数组。

使用示例：

fn main() {
    let array = [vec![1, 2, 3], vec![4, 5, 6], vec![7, 8]];
    let mut iter = PairIterator { array: &array, index: 0 };
    while let Some((a, b)) = iter.next() {
        println!("({}, {})", a, b);
    }
}

在这个示例中，定义了一个包含三个向量的数组，然后创建了 PairIterator 实例并进行迭代，打印出每次交错迭代的结果。

面试题：Rust数组迭代之高级应用与底层机制探究

知识考点

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