persistent_singly_stack.rs

///一个持久化的单向链表 栈
///指一个元素的引用可以同时被多个所有者持有
///使用引用计数 Rc（只有访问权限）
use std::rc::Rc;

pub struct List<T> {
    head: Link<T>,
}

//定义别名，方便一点
type Link<T> = Option<Rc<Node<T>>>;

struct Node<T> {
    elem: T,
    next: Link<T>,
}

impl<T> List<T> {
    pub fn new() -> Self {
        List { head: None }
    }

    pub fn append(&self, elem: T) -> List<T> {
        List {
            head: Some(Rc::new(Node {
                elem,
                next: self.head.clone(),
            })),
        }
    }

    pub fn tail(&self) -> List<T> {
        //and_then 如果self为[`None`]，则返回[`None`]，否则调用'f'并包装值，返回结果。有些语言称此操作为flatmap。
        List {
            head: self.head.as_ref().and_then(|node| node.next.clone()),
        }
    }

    pub fn head(&self) -> Option<&T> {
        self.head.as_ref().map(|node| &node.elem)
    }

    pub fn iter(&self) -> Iter<'_, T> {
        Iter {
            next: self.head.as_ref().map(|node| &**node),
        }
    }
}

impl<T> Drop for List<T> {
    fn drop(&mut self) {
        let mut head = self.head.take();
        while let Some(node) = head {
            //如果'Rc'只有一个强引用，则返回内部值。否则，将使用传入的相同'Rc'返回一个[`Err`]。即使存在突出的弱引用，也会成功
            if let Ok(mut node) = Rc::try_unwrap(node) {
                head = node.next.take();
            } else {
                break;
            }
        }
    }
}

pub struct Iter<'a, T> {
    next: Option<&'a Node<T>>,
}

impl<'a, T> Iterator for Iter<'a, T> {
    type Item = &'a T;
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        self.next.map(|node| {
            self.next = node.next.as_ref().map(|node| &**node);
            &node.elem
        })
    }
}

#[cfg(test)]
mod test {
    use super::List;

    #[test]
    fn basics() {
        let list = List::new();
        assert_eq!(list.head(), None);

        let list = list.append(1).append(2).append(3);
        assert_eq!(list.head(), Some(&3));

        let list = list.tail();
        assert_eq!(list.head(), Some(&2));

        let list = list.tail();
        assert_eq!(list.head(), Some(&1));

        let list = list.tail();
        assert_eq!(list.head(), None);

        let list = list.tail();
        assert_eq!(list.head(), None);
    }

    #[test]
    fn iter() {
        let list = List::new().append(1).append(2).append(3);
        let mut iter = list.iter();
        assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
        assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
        assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
    }
}