掌握 Rust 向量的高效查找（Rust 向量二分查找完全教程）

Rust 中的 binary_search 方法

在 Rust 标准库中，Vec 和切片（slice）都提供了 binary_search 方法。它的返回值是一个 Result 类型：

• Ok(index)：表示找到了目标值，index 是它在向量中的位置。
• Err(index)：表示未找到目标值，但 index 是如果插入该值应放置的位置（保持排序）。

基础用法示例

下面是一个简单的例子，展示如何使用 binary_search 查找一个整数：

fn main() {    let numbers = vec![1, 3, 5, 7, 9, 11];    match numbers.binary_search(&7) {        Ok(index) => println!("找到了！7 在索引 {}", index),        Err(_) => println!("没找到 7"),    }    match numbers.binary_search(&6) {        Ok(index) => println!("找到了！6 在索引 {}", index),        Err(insert_pos) => println!("没找到 6，但可以插入到索引 {}", insert_pos),    }}

运行结果：

找到了！7 在索引 3没找到 6，但可以插入到索引 3

重要前提：向量必须已排序！

⚠️ 注意：如果你对一个未排序的向量调用 binary_search，结果是未定义的！你可能会得到错误的索引，甚至程序行为异常。

因此，在使用前务必确保向量已排序。你可以使用 sort() 方法：

let mut unsorted = vec![9, 1, 5, 3];unsorted.sort(); // 排序后再搜索let pos = unsorted.binary_search(&5);println!("{:#?}", pos); // Ok(2)

自定义比较：binary_search_by

对于更复杂的类型（如结构体），你可以使用 binary_search_by 并提供自定义的比较函数。例如：

#[derive(Debug)]struct Person {    name: String,    age: u32,}fn main() {    let people = vec![        Person { name: "Alice".to_string(), age: 25 },        Person { name: "Bob".to_string(), age: 30 },        Person { name: "Charlie".to_string(), age: 35 },    ];    // 按年龄查找 30 岁的人    match people.binary_search_by(|person| person.age.cmp(&30)) {        Ok(index) => println!("找到了：{:?}", people[index]),        Err(_) => println!("未找到 30 岁的人"),    }}

为什么使用 binary_search？

相比线性查找（如 contains 或遍历），Rust 向量二分查找 在大数据集上性能优势巨大：

• 线性查找：O(n)
• 二分查找：O(log n)

例如，100 万个元素，线性查找平均需 50 万次比较，而二分查找最多只需 20 次！

总结

通过本 Rust初学者指南，你应该已经掌握了：

• 如何使用 binary_search 进行高效查找
• 理解返回值 Ok / Err 的含义
• 必须确保向量已排序
• 如何使用 binary_search_by 处理自定义类型

记住：**Rust Vec搜索方法** 是提升程序性能的利器，尤其适合处理大量有序数据。现在就去试试吧！

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