Rust中如何获取迭代器所有最大值并随机选取其一？

要实现从Iterator<Item = (i8, f64)>中选取最大值，且存在多个最大值时均匀随机选择一个，你可以分两步完成：先收集所有最大值元素，再从这些元素中随机选取一个。

步骤1：收集所有最大值元素 #

我们可以实现一个通用函数，遍历迭代器并跟踪当前的最大值，将所有等于最大值的元素收集起来。这里把比较逻辑抽成闭包，让函数适用于更多场景：

use std::cmp::Ordering;

/// 从迭代器中收集所有符合最大值条件的元素
/// 比较逻辑由传入的闭包定义
fn collect_max_by<I, F>(iter: I, compare: F) -> Vec<I::Item>
where
    I: Iterator,
    I::Item: Clone,
    F: Fn(&I::Item, &I::Item) -> Ordering,
{
    let mut max_elements = Vec::new();
    let mut current_max: Option<I::Item> = None;

    for elem in iter {
        match &current_max {
            // 迭代器第一个元素直接作为初始最大值
            None => {
                current_max = Some(elem.clone());
                max_elements.push(elem);
            }
            Some(max) => match compare(&elem, max) {
                // 当前元素更大：更新最大值，清空现有列表并加入新元素
                Ordering::Greater => {
                    current_max = Some(elem.clone());
                    max_elements.clear();
                    max_elements.push(elem);
                }
                // 当前元素等于最大值：直接加入列表
                Ordering::Equal => max_elements.push(elem),
                // 当前元素更小：忽略
                Ordering::Less => {}
            },
        }
    }

    max_elements
}

步骤2：随机选取最大值元素 #

使用rand crate提供的随机数生成器，从收集到的最大值列表中随机选一个。首先在Cargo.toml中添加依赖：

[dependencies]
rand = "0.8"

然后在代码中使用：

use rand::Rng;

fn main() {
    let v = [(-1i8, 0.4f64), (0, 0.2), (1, 0.4)];
    
    // 收集所有第二个元素为最大值的元素
    let max_elements = collect_max_by(v.into_iter(), |a, b| a.1.total_cmp(&b.1));
    
    let mut rng = rand::thread_rng();
    // 随机选取一个最大值元素
    match rng.choose(&max_elements) {
        Some(random_max) => println!("随机选中的最大值元素：{:?}", random_max),
        None => println!("迭代器为空，无元素可选"),
    }
}

为什么不用max_by？ #

Iterator::max_by的逻辑是遍历迭代器时，仅保留最后一个符合最大值条件的元素，无法保留所有最大值元素，因此无法满足你需要随机选取的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Max Chr.