【Janet】数据结构

当你有了函数或原始值类型，你可能想知道如何处理它们的集合。Janet 有一些功能强大的核心数据结构。主要的6种内置数据类型是表，结构体，数组，元组，字符串和缓冲区。下表描述了它们之间的关系。

Interface	Mutable	Immutable
Indexed	Array	Tuple
Dictionary	Table	Struct
Bytes	Buffer	String (Symbol, Keyword)

可索引类型是线性链表，可以通过整数索引在常量时间复杂度内访问。为了快速访问，可索引类型底层使用了一整块内存，且索引从0开始。字典类型将值关联到键，它与索引类型的区别是键不止是整数。字典类型底层使用哈希表实现，同样提供常数时间复杂度的查询和插入(可变类型)。最后 "bytes" 抽象的是任何包含字节序列的类型。它有整数索引和整数值(0-255)，因此它更像是数组和元组。字节序列不能包含非整数值。

下表显示了内置数据结构的各种操作的时间复杂度和其他信息。数据结构上的所有基本操作都会在常数时间内运行，无论数据结构中的项目数量有多少。

Data Structure	Access	Insert/Append	Delete	Space Complexity	Mutable
Array *	O(1)	O(1)	O(1)	O(n)	Yes
Tuple	O(1)	-	-	O(n)	No
Table	O(1)	O(1)	O(1)	O(n)	Yes
Struct	O(1)	-	-	O(n)	No
Buffer	O(1)	O(1)	O(1)	O(n)	Yes
String/Keyword/Symbol	-	-	-	O(n)	No

注意：数组的追加和删除对应的是 array/push 和 array/pop。随机删除和插入时间复杂度是 O(n)， n 是数组中元素数量。

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(def my-tuple (tuple 1 2 3))

(def my-array @(1 2 3))
(def my-array (array 1 2 3))

(def my-struct {
 :key "value"
 :key2 "another"
 1 2
 4 3})

(def another-struct
 (struct :a 1 :b 2))

(def my-table @{
 :a :b
 :c :d
 :A :qwerty})
(def another-table
 (table 1 2 3 4))

(def my-buffer @"thisismutable")
(def my-buffer2 @``This is also mutable``)

读取数据结构中的值使用 get 或 in 函数。第一个参数是数据结构本身，第二个参数是键。可选的第三个参数是当值不存在时的默认值。

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(get @{:a 1} :a) # -> 1
(get {:a 1} :a)  # -> 1
(in  {:a 1} :a)  # -> 1
(get @[:a :b :c] 2) # -> :c
(in  @[:a :b :c] 2) # -> :c
(get (tuple "a" "b" "c") 1) # -> "b"
(get @"hello, world" 1) # -> 101
(get "hello, world" 1)  # -> 101
(in  "hello, world" 1)  # -> 101
(get {:a :b} :a)    # -> :b
(get {:a :b} :c :d) # -> :d
(in  {:a :b} :c :d) # -> :d

针对表和结构体的 in 函数(v1.5.0添加)和 get 一样。但是用于数组，元组和字符串类数据结构时，如果索引超出范围就会报错，如果需要检测这类错误，推荐使用 in。

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(get @[:a :b :c] 3) # -> nil
(in  @[:a :b :c] 3) # -> raises error

使用 put 函数可以修改可变数据结构。它接受3个参数，数据结构，键和值，并返回更新后的数据结构。允许的键和值类型取决于传递的数据结构。

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(put @[] 100 :a)
(put @{} :key "value")
(put @"" 100 92)

注意，对于数组和缓冲区，如果写入的索引超过了数组的长度，它们会被扩容，并分别使用 nil 和 0 填充。

最后一个用于所有数据结构的通用函数是 length 函数。它返回数据结构中的元素数量(字典类型中键的数量)。