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Rustの標準ライブラリには構造の大半（Vec、VecDeque、HashMap、BTreeMap、BinaryHeap）がそろっており、自分で書く構造には借用チェッカーが口を出してきます。単方向連結リストはOption<Box<Node>>で、親へのリンクを持つ木にはRc、RefCell、Weakが必要です。このパスでは、そのひとつひとつをRustで作り、それを使ってソート、再帰、グラフ探索を行い、最後は採点付きの面接問題で締めくくります。無料、ブラウザ完結、ほとんどのコースに修了証が付きます。
377 レッスン228 チャレンジ702 クイズの問題
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実践的なインタラクティブレッスン
全レッスンに音声ナレーション付き
知識を確かめるクイズ
パス全体で23枚の無料修了証各ステップは、すでにあるCoddyのコースの組み合わせで、どの「開始」ボタンもコースをRustで開きます。まだRustで教えていない3つのコースは、ステップの後にまとめて載せています。
Option<Box<Node>>なので、所有権が自然に感じられ始めるのはここです。これを終えると、Vec、VecDeque、HashMapが何をしてくれているかがわかります。開始BinaryHeapはデフォルトで最大値から出てくる、自分で書いたことのあるヒープになり、BTreeMapは仕組みのわかる順序付きの木になります。開始sortは安定で、sort_unstableはたいていそれより高速です。このステップを終えれば、安定性にどんなコストがかかり、いつそれを手放すべきかを説明できます。開始Boxを挟まないとコンパイラがサイズを決めてくれません。そしてその型に対する再帰関数は、SomeかNoneかの各ケースにマッチし、それがそのままベースケースと再帰ケースの分かれ目になります。Rustは末尾呼び出し最適化を約束していないので、十分に深い再帰はスタックをあふれさせ、プログラムを異常終了させます。動的計画法とビット演算は、それぞれPythonとC++で教えているため、ステップの後にまとめて載せています。開始専用ページReverse((distance, node))を入れたBinaryHeap、つまり最小ヒープに変えたステップ2のヒープです。開始Write real code, query databases, build websites, and master AI prompts. Our interactive lessons cover every skill modern developers need.
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Add to LinkedInBox、Option::take、Rc<RefCell<T>>、Weakは単なる構文ではなく設計判断になります。この言語の有名な解説に『Learning Rust With Entirely Too Many Linked Lists』という題名が付いているのは、そのためです。Vec<T>はスタック、VecDeque<T>はリングバッファでキュー、HashMapは意図的な衝突に備えてシードが設定されたハッシュテーブル、BTreeMapは順序付きのB木、BinaryHeap<T>は最大ヒープです。一度構造を自分で作れば、問題がどれを求めているのか、そしてダイクストラ法がなぜ要素をReverseで包むのかがわかります。!xと書き、立っているビットはcount_ones()で数えます。sortは安定で、安全なRustはガベージコレクタなしで、ダングリングポインタとデータ競合をコンパイル時に排除します。ポインタでつなぐ構造を書く側としては、CやJavaより難しくなります。RcとRefCellをあえて使わない限り、所有権が共有された可変のリンクを許さないからで、双方向連結リストや親ポインタを持つ木は、まさにそうしたリンクでできています。その難しさこそが学びでもあります。Rustでそれらを書けるようになれば、何を誰が所有しているのかが正確にわかります。Vec<T>は動的配列でスタック、VecDeque<T>はリングバッファでキュー、HashMapとHashSetはハッシュテーブル（デフォルトはSipHashで、多少の速度と引き換えに意図的な衝突に強くなっています）、BTreeMapとBTreeSetは順序付きのB木、BinaryHeap<T>は最大ヒープです。そしてLinkedList<T>は双方向連結リストですが、VecやVecDequeより好んで使う場面はめったにありません。トライ木やグラフの型はないので、それらは自分で作ります。Option<Box<Node>>を通じて次のノードを所有するからです。双方向連結リストや親へのリンクを持つ木は合いません。どのノードにも2本のポインタが向かうので、Rc<RefCell<Node>>を使い、逆向きのリンクにはWeakを充てるか、ノードをVecに入れてインデックスでつなぐことになります。『Learning Rust With Entirely Too Many Linked Lists』があるのは、まさにここでつまずく人がとても多いからです。BinaryHeap<T>は最大ヒープなので、各要素をstd::cmp::Reverseで包みます。Reverse(x)をプッシュすれば、最小のxが最初に出てきます。ダイクストラ法ではReverse((distance, node))をプッシュします。タプルはまず距離で比較されます。ステップ2で自分でヒープを書いたあとなら、順序を反転させるのは自明です。VecかHashMapです。またデバッグビルドでは整数のオーバーフローでパニックが起きるので、ラップアラウンドに頼るビットのテクニックでは、wrapping_addやwrapping_mulでそれを明示します。Optionは必要です。Boxとトレイトも知っていると役立ちます。初めて見るものがあれば、まずCoddyのRustコースが無料でそこまで連れて行ってくれます。このパスは、そのコースが終わるところから始まります。