Как десериализовать массив JSON в структуру с помощью serde?

Предполагая, что у вас есть контроль над форматом JSON, я настоятельно рекомендую преобразовать тип Shape в enum, который может представлять несколько форм, и использовать макросы serde для автоматической реализации Serialize и Deserialize для Shape. Пример:

use serde::{Deserialize, Serialize};

#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]
struct Point {
    x: f64,
    y: f64,
}

#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]
#[serde(tag = "type")]
enum Shape {
    Dot { position: Point },
    Line { start: Point, end: Point },
    Circle { center: Point, radius: f64 },
}

fn main() {
    let shapes = vec![
        Shape::Dot {
            position: Point { x: 3.0, y: 4.0 },
        },
        Shape::Line {
            start: Point { x: -2.0, y: 1.0 },
            end: Point { x: 5.0, y: -3.0 },
        },
        Shape::Circle {
            center: Point { x: 0.0, y: 0.0 },
            radius: 7.0,
        },
    ];

    let serialized = serde_json::to_string(&shapes).unwrap();
    println!("serialized = {}", serialized);

    let deserialized: Vec<Shape> = serde_json::from_str(&serialized).unwrap();
    println!("deserialized = {:?}", deserialized);
}

детская площадка

Если вы абсолютно не можете изменить формат JSON, то serde вам не поможет. Сериализация фигуры как разнородного массива строк и чисел с плавающей запятой — очень странный выбор. Вы должны вручную разобрать его (или, по крайней мере, использовать какой-нибудь парсер, чтобы помочь вам), а затем вручную реализовать трейт Deserializer, чтобы он превратил его в Shape.

Как мне определить структуру Shape для десериализации данных JSON, как указано выше?

Вы бы этого не сделали, потому что схема сериализации, которую вы хотите, на самом деле не имеет смысла ржаветь, и AFAIK serde ее не поддерживает (даже если вы используете enum вариант кортежа, tag = "type" для них не поддерживается).

Если вы действительно не можете или не хотите использовать более простую схему структуры и сериализации, как описано в другом ответе, единственный вариант, который я вижу, - это реализовать пользовательскую схему (де)сериализации.

Тем более что арность меняется для каждого "типа", иначе бы работало https://crates.io/crates/serde_tuple (хотя всегда можно было посмотреть, работает ли skip_serializing_if с serde_tuple, что позволило бы подавить " дополнительные поля).

Звучит вполне выполнимо,

Смотрите https://serde.rs/enum-representations.html

Ваш код будет использовать представления enum без тегов и будет выглядеть так:

use serde::{Deserialize, Serialize};

#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]
#[serde(untagged)]
#[allow(non_camel_case_types)]
enum Shape {
    line(String, f64, f64, f64, f64),
    circle(String, f64, f64, f64),
    dot(String, f64, f64),
}

#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]
struct ShapeList {
    shapes: Vec<Shape>
}

fn main() {
    let json = r#"{"shapes": [
        ["line", 1.0, 1.0, 2.0, 2.0],
        ["circle", 3.0, 3.0, 1.0],
        ["dot", 4.0, 4.0],
        ["circle2", 8.0, 3.0, 16.0]
      ]}"#;
    
    let data: ShapeList = serde_json::from_str(json).unwrap();
    println!("{data:#?}");
}

Выходы:

ShapeList {
    shapes: [
        line(
            "line",
            1.0,
            1.0,
            2.0,
            2.0,
        ),
        circle(
            "circle",
            3.0,
            3.0,
            1.0,
        ),
        dot(
            "dot",
            4.0,
            4.0,
        ),
        circle(
            "circle2",
            8.0,
            3.0,
            16.0,
        ),
    ],
}

Я немного изменил ваши данные, чтобы подчеркнуть, что распознавание типа основано не на фактическом значении этого первого столбца, а на «подписи» массива.

В конечном итоге лучшим способом было бы написать собственную реализацию Serialize/Deserialize, которая должна быть достаточно хорошо задокументирована на веб-сайте serde.