Rust中如何用Range替代索引数组实现矩阵乘向量？

你可以利用Rust标准库中的core::array::from_fn（Rust 1.55及以上版本可用）结合0..3这样的range来简化代码，直接生成固定长度的结果数组，完全替代手动定义的索引数组。

修改后的代码如下：

fn main() {
    let matrix: [[f64; 3]; 3] = [
        [1.0, 0.0, 0.0],
        [-1.0, 1.0, 0.0],
        [1.0, 0.0, -1.0],
    ];
    let vector: [f64; 3] = [3.0, -2.0, 1.0];

    // 用from_fn生成结果数组，i为矩阵的行索引
    let result: [f64; 3] = core::array::from_fn(|i| {
        // 通过0..3遍历列索引j，计算乘积后求和
        (0..3).map(|j| matrix[i][j] * vector[j]).sum()
    });

    println!("{:?}", result);
}

代码说明 #

• core::array::from_fn是专门用于生成固定长度数组的工具，它接收一个闭包，闭包参数是数组的索引（这里对应矩阵的行索引i），返回对应位置的元素值。
• 计算每行的和时，用0..3这个range遍历列索引j，通过map迭代器计算矩阵元素与向量对应元素的乘积，最后调用sum()完成累加，逻辑和原代码完全一致，但去掉了冗余的索引数组。

如果你偏好使用矩阵行的迭代器风格，也可以用下面的写法（需要将迭代结果转换为固定数组）：

fn main() {
    let matrix: [[f64; 3]; 3] = [
        [1.0, 0.0, 0.0],
        [-1.0, 1.0, 0.0],
        [1.0, 0.0, -1.0],
    ];
    let vector: [f64; 3] = [3.0, -2.0, 1.0];

    let result: [f64; 3] = matrix
        .iter()
        .map(|row| {
            row.iter()
                .enumerate()
                .map(|(j, &val)| val * vector[j])
                .sum()
        })
        .collect::<Vec<_>>()
        .try_into()
        .unwrap();

    println!("{:?}", result);
}

不过第一种from_fn的写法更高效，因为它直接在栈上构造目标数组，不需要中间的Vec临时存储。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bernhard Bodenstorfer