Rust原地排序完全指南（从零开始掌握Rust in-place sort算法）

Rust 中的原地排序方法

Rust 标准库为切片（&[T]）提供了非常高效的原地排序方法：sort() 和 sort_unstable()。它们都直接修改原始数组，不分配额外内存（除了极小的栈空间）。

使用标准库的 sort() 方法

fn main() {    let mut numbers = vec![5, 2, 9, 1, 5, 6];        // 原地排序：直接修改 numbers    numbers.sort();        println!("排序后: {:?}", numbers);    // 输出: [1, 2, 5, 5, 6, 9]}

这段代码展示了 Rust 如何通过一行调用实现 Rust in-place sort。注意：sort() 是稳定的（相等元素的相对顺序不变），而 sort_unstable() 更快但不稳定。

手写一个原地排序算法：快速排序（QuickSort）

为了深入理解 Rust排序算法 的原理，我们来手动实现一个经典的原地排序算法——快速排序。快速排序通过“分治法”将数组分为小于和大于基准值的两部分，递归排序。

fn quicksort_inplace<T: Ord>(arr: &mut [T]) {    if arr.len() <= 1 {        return;    }    let pivot_index = partition(arr);        // 递归排序左右两部分    quicksort_inplace(&mut arr[0..pivot_index]);    quicksort_inplace(&mut arr[pivot_index + 1..]);}fn partition<T: Ord>(arr: &mut [T]) -> usize {    let len = arr.len();    let pivot_index = len - 1;    let mut i = 0;    for j in 0..pivot_index {        if arr[j] <= arr[pivot_index] {            arr.swap(i, j);            i += 1;        }    }    arr.swap(i, pivot_index);    i}fn main() {    let mut data = vec![10, 7, 8, 9, 1, 5];    quicksort_inplace(&mut data);    println!("快速排序结果: {:?}", data);    // 输出: [1, 5, 7, 8, 9, 10]}

这个实现完全在原数组上操作，没有创建新数组，符合原地排序的定义。Rust 的借用检查器确保我们在递归调用中不会产生数据竞争，这是 Rust 安全性的体现。

何时使用原地排序？

• 内存受限环境（如嵌入式系统）
• 处理大型数据集以避免内存溢出
• 性能敏感场景（减少内存分配开销）

总结

通过本教程，你已经掌握了 Rust原地排序 的核心概念、标准库用法以及手动实现快速排序的方法。无论你是初学者还是有经验的开发者，理解这些内容都将帮助你在 Rust 编程中写出更高效、更安全的代码。记住，Rust 的强大之处不仅在于性能，还在于其内存安全保证——即使是原地操作，也不会出现悬垂指针或数据竞争！

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