演習: ハッシュマップを使用して注文を追跡する

7 分

この演習では、ハッシュマップを使用するために自動車工場プログラムを変更します。

ハッシュマップキーと値のペアを使用して、自動車の注文に関する詳細を追跡し、出力を表示します。ここでも、課題は、コンパイルして実行できるようにサンプルコードを完成させることです。

この演習用のサンプルコードを操作するには、次の 2 つの方法があります。

コードをコピーし、ローカルの開発環境で編集します。
準備済みの Rust Playground 内でコードを開きます。

注意

サンプルコードで、todo! マクロを探します。このマクロは、完了または更新する必要があるコードを示しています。

現在のプログラムを読み込む

最初の手順では、既存のプログラムコードを取得します。

編集する既存のプログラムコードを開きます。このコードには、データ型の宣言と、car_quality、car_factory、および main 関数の定義が含まれています。

次のコードをコピーし、ローカルの開発環境で編集します。
または、この準備済みの Rust Playground 内でコードを開きます。

#[derive(PartialEq, Debug)]
struct Car { color: String, motor: Transmission, roof: bool, age: (Age, u32) }

#[derive(PartialEq, Debug)]
enum Transmission { Manual, SemiAuto, Automatic }

#[derive(PartialEq, Debug)]
enum Age { New, Used }

// Get the car quality by testing the value of the input argument
// - miles (u32)
// Return tuple with car age ("New" or "Used") and mileage
fn car_quality (miles: u32) -> (Age, u32) {

    // Check if car has accumulated miles
    // Return tuple early for Used car
    if miles > 0 {
        return (Age::Used, miles);
    }

    // Return tuple for New car, no need for "return" keyword or semicolon
    (Age::New, miles)
}

// Build "Car" using input arguments
fn car_factory(order: i32, miles: u32) -> Car {
    let colors = ["Blue", "Green", "Red", "Silver"];

    // Prevent panic: Check color index for colors array, reset as needed
    // Valid color = 1, 2, 3, or 4
    // If color > 4, reduce color to valid index
    let mut color = order as usize;
    if color > 4 {        
        // color = 5 --> index 1, 6 --> 2, 7 --> 3, 8 --> 4
        color = color - 4;
    }

    // Add variety to orders for motor type and roof type
    let mut motor = Transmission::Manual;
    let mut roof = true;
    if order % 3 == 0 {          // 3, 6, 9
        motor = Transmission::Automatic;
    } else if order % 2 == 0 {   // 2, 4, 8, 10
        motor = Transmission::SemiAuto;
        roof = false;
    }                            // 1, 5, 7, 11

    // Return requested "Car"
    Car {
        color: String::from(colors[(color-1) as usize]),
        motor: motor,
        roof: roof,
        age: car_quality(miles)
    }
}

fn main() {
    // Initialize counter variable
    let mut order = 1;
    // Declare a car as mutable "Car" struct
    let mut car: Car;

    // Order 6 cars, increment "order" for each request
    // Car order #1: Used, Hard top
    car = car_factory(order, 1000);
    println!("{}: {:?}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

    // Car order #2: Used, Convertible
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 2000);
    println!("{}: {:?}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);    

    // Car order #3: New, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 0);
    println!("{}: {:?}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

    // Car order #4: New, Convertible
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 0);
    println!("{}: {:?}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

    // Car order #5: Used, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 3000);
    println!("{}: {:?}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

    // Car order #6: Used, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 4000);
    println!("{}: {:?}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);
}

プログラムをビルドします。次のセクションに進む前に、コードがコンパイルされ、実行されることを確認してください。

次の出力が表示されます。

1: Used, Hard top = true, Manual, Blue, 1000 miles
2: Used, Hard top = false, SemiAuto, Green, 2000 miles
3: New, Hard top = true, Automatic, Red, 0 miles
4: New, Hard top = false, SemiAuto, Silver, 0 miles
5: Used, Hard top = true, Manual, Blue, 3000 miles
6: Used, Hard top = true, Automatic, Green, 4000 miles

注文の詳細を追跡するハッシュマップを追加する

現在のプログラムでは、各自動車の注文が満たされ、各注文の完了後に概要が出力されます。 car_factory 関数を呼び出すたびに、注文の詳細を含む Car 構造体が返されて注文が満たされます。結果は car 変数に格納されます。

お気付きかもしれませんが、プログラムにはいくつかの重要な機能がありません。すべての注文を追跡しているわけではありません。 car 変数には、現在の注文の詳細のみが保持されます。 car_factory 関数からの結果で car 変数が更新されるたびに、前の注文の詳細が上書きされます。

ファイリングシステムの場合のようにすべての注文を追跡するには、プログラムを更新する必要があります。このために、<K、V> ペアでハッシュマップを定義します。ハッシュマップキーは自動車の注文番号に対応します。ハッシュマップ値は、Car 構造体で定義されているそれぞれの注文の詳細となります。

ハッシュマップを定義するには、main 関数の先頭の左中かっこ { の直後に次のコードを追加します。

    // Initialize a hash map for the car orders
    // - Key: Car order number, i32
    // - Value: Car order details, Car struct
    use std::collections::HashMap;
    let mut orders: HashMap<i32, Car> = HashMap;

orders ハッシュマップを作成するステートメントの構文の問題を修正します。

ヒント

ハッシュマップを最初から作成しているので、おそらく new() メソッドを使用します。
プログラムをビルドします。次のセクションに進む前に、コードがコンパイルされることを確認してください。コンパイラからの警告メッセージは無視してかまいません。

ハッシュマップに値を追加する

次の手順では、ハッシュマップに自動車の満たされた各注文を追加します。

main 関数では、自動車の各注文に対して car_factory 関数を呼び出します。注文が満たされた後、println! マクロを呼び出して、car 変数に格納されている注文の詳細を表示します。

    // Car order #1: Used, Hard top
    car = car_factory(order, 1000);
    println!("{}: {}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

    ...

    // Car order #6: Used, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 4000);
    println!("{}: {}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

新しいハッシュマップを操作するために、これらのコードステートメントを修正します。

car_factory 関数の呼び出しを保持する。返された各 Car 構造体は、ハッシュマップに <K、V> ペアの一部として格納されます。
println! マクロの呼び出しを更新して、ハッシュマップに格納されている注文の詳細を表示する。

main 関数で、car_factory 関数の呼び出しと、println! マクロの付随する呼び出しを見つけます。

    // Car order #1: Used, Hard top
    car = car_factory(order, 1000);
    println!("{}: {}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

    ...

    // Car order #6: Used, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 4000);
    println!("{}: {}, Hard top = {}, {:?}, {}, {} miles", order, car.age.0, car.roof, car.motor, car.color, car.age.1);

すべての自動車注文のステートメントの完全なセットを、次の修正後のコードに置き換えます。

    // Car order #1: Used, Hard top
    car = car_factory(order, 1000);
    orders(order, car);
    println!("Car order {}: {:?}", order, orders.get(&order));

    // Car order #2: Used, Convertible
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 2000);
    orders(order, car);
    println!("Car order {}: {:?}", order, orders.get(&order));

    // Car order #3: New, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 0);
    orders(order, car);
    println!("Car order {}: {:?}", order, orders.get(&order));

    // Car order #4: New, Convertible
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 0);
    orders(order, car);
    println!("Car order {}: {:?}", order, orders.get(&order));

    // Car order #5: Used, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 3000);
    orders(order, car);
    println!("Car order {}: {:?}", order, orders.get(&order));

    // Car order #6: Used, Hard top
    order = order + 1;
    car = car_factory(order, 4000);
    orders(order, car);
    println!("Car order {}: {:?}", order, orders.get(&order));

ここでプログラムをビルドしようとすると、コンパイルエラーが表示されます。 <K、V> ペアを orders ハッシュマップに追加するステートメントには、構文の問題があります。その問題がわかりますか。それでは、注文をハッシュマップに追加する各ステートメントの問題を修正しましょう。

ヒント

orders ハッシュマップに値を直接割り当てることはできません。挿入を行うには、メソッドを使用する必要があります。

プログラムの実行

プログラムが正常にビルドされた後、次の出力が表示されるはずです。

Car order 1: Some(Car { color: "Blue", motor: Manual, roof: true, age: ("Used", 1000) })
Car order 2: Some(Car { color: "Green", motor: SemiAuto, roof: false, age: ("Used", 2000) })
Car order 3: Some(Car { color: "Red", motor: Automatic, roof: true, age: ("New", 0) })
Car order 4: Some(Car { color: "Silver", motor: SemiAuto, roof: false, age: ("New", 0) })
Car order 5: Some(Car { color: "Blue", motor: Manual, roof: true, age: ("Used", 3000) })
Car order 6: Some(Car { color: "Green", motor: Automatic, roof: true, age: ("Used", 4000) })

変更後のコードの出力が異なることに注目してください。 println! マクロでは、各値と対応するフィールド名を表示することによって、Car 構造体の内容を表示します。

次の演習では、ループ式を使用してコード内の冗長性を減らします。

解決策

この Rust Playground 内で、プログラム出力をこの演習のソリューションと比較できます。

続行

演習: ハッシュ マップを使用して注文を追跡する

現在のプログラムを読み込む

注文の詳細を追跡するハッシュ マップを追加する

ハッシュ マップに値を追加する

プログラムの実行

解決策

フィードバック

注文の詳細を追跡するハッシュマップを追加する

ハッシュマップに値を追加する