Rust-HashMap储存键值对

在此也介绍常用的集合类型:哈希 map (hasp map)。

HashMap<K,V>类型储存了一个键类型K对应一个值类型V的映射。它通过一个哈希函数来实现映射,决定如何将键和值放入内存中。很多编程语言支持这种数据结构。

新建一个HashMap

可以使用new创建一个空的HashMap,并使用insert增加元素。

    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(String::from("1"),10);
    map.insert(String::from("2"),20);
    //print all elements
    for item in map {
        println!("key is {}, value is {}", item.0, item.1)
    }

 注意必须首先use标准库中集合部分的HashMap。

use std::collections::HashMap;

在这三个常用集合中,HashMap是最不常用的,所以并没有被prelude自动引用。标准库中对HashMap的支持也相对较少,例如,并没有内建的构建宏。什么是宏?

像vector一样,hashmap将它们的数据储存在堆上,这个HashMap的键类型是String而值类型是i32 。类似于vector,HashMap是同质的:所有键必须是相同类型,值也必须都是相同类型。

另一个构建HaspMap的方法是使用一个元组的vector的collect方法,其中每个元组包含一个键值对。collect方法可以将数据收集进一系列的集合类型,包括HaspMap。例如,如果key和value初始数据分别在两个vector中,可以使用zip方法来创建一个元组vector,其中"1"和10是一对。接着使用collect方法将这个元组vector转换成一个HashMap:

    let keys = vec![String::from("1"), String::from("2")];
    let values = vec![10,20];
    let map2:HashMap<_,_> = keys.iter().zip(values.iter()).collect();
    //print all elements
    for item in map2 {
        println!("key is {}, value is {}", item.0, item.1)
    }

这里HashMap<_,_>类型注解是必要的,因为可能collect为很多不同的数据,而除非显式指定,否则Rust无从得知你需要的类型。但是对于键和值的类型参数来说,可以使用下划线占位,而Rust能够根据vector中数据的类型推断出HashMap所包含的类型。

HashMap和所有权

 对于像i32这样的实现了Copy trait的类型,其值可以copy进HashMap。对于像String这样拥有所有权的值,其值将被移动而HashMap会成为这些值的所有者。

    let name = String::from("name");
    let value = String::from("value");
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(name,value);
    //这里的name和value不再有效,如果使用他们会出现编译错误

如果我们使用name,会出现编译错误:

error[E0382]: borrow of moved value: `name`
   --> src/main.rs:223:34
    |
218 |     let name = String::from("name");
    |         ---- move occurs because `name` has type `String`, which does not implement the `Copy` trait
...
221 |     map.insert(name,value);
    |                ---- value moved here
222 |     //这里的name和value不再有效,如果使用他们会出现编译错误
223 |     println!("can use name? {}", name)
    |                                  ^^^^ value borrowed here after move

当insert调用将name和value移动到HashMap中后,将不能使用这两个绑定。

如果将值的引用插入HashMap,这些值本身将不会被移动进HashMap。但是这些引用指向的值必须至少在HashMap有效时也是有效的。请查看"Rust-生命周期与引用有效性"了解更多。

访问HashMap中的值

可以通过get方法并提供对应的键来从HashMap中获取值:

    let mut score = HashMap::new();
    score.insert(String::from("blue"), 10);
    score.insert(String::from("yellow"), 20);
    let teamName = String::from("blue");
    println!("{} scored {}", teamName, score.get(&teamName).unwrap());

更新HashMap

尽管键值对的数量是可以增长的,不过任何时候,每个键只能关联一个值。当我们想要改变哈希 map 中的数据时,必须决定如何处理一个键已经有值了的情况。可以选择完全无视旧值并用新值代替旧值。可以选择保留旧值而忽略新值,并只在键 没有 对应值时增加新值。或者可以结合新旧两值。

覆盖一个值

如果我们插入了一个键值对,接着用相同的键插入一个不同的值,与这个键相关联的旧值将被替换。

只有键没有对应值时插入

我们经常会检查某个特定的键是否有值,如果没有就插入一个值。为此哈希 map 有一个特有的 API,叫做entry,它获取我们想要检查的键作为参数。entry的返回值是一个枚举,Entry,它代表了可能存在也可能不存在的值。

Entry的or_insert方法在键对应的值存在时就返回这个值的可变引用,如果不存在则将参数作为新值插入并返回新值的可变引用。

根据旧值更新一个值

另一个常见的HashMap的应用场景是找到一个键对应的值并根据旧的值更新它。例如,计数一些文本中每一个单词分别出现了多少次。我们使用HashMap以单词作为键并递增其值来记录我们遇到过几次这个单词。如果是第一次看到某个单词,就插入值0。

    let text = "hello world wonderful world";
    let mut map = HashMap::new();
    for word in text.split_whitespace() {
        let count = map.entry(word).or_insert(0);
        *count += 1
    }
    println!("{:?}",map)

这会打印出:

{"hello": 1, "world": 2, "wonderful": 1}

or_insert方法事实上会返回这个键的值的一个可变引用(&mut V)。这里我们将这个可变引用储存在count变量中,所以为了赋值必须首先使用星号(*)解引用count。这个可变引用在for循环的结尾离开作用域,这样所有这个改变都是安全的并符合借用规则。

posted @ 2021-09-23 23:28  johnny_zhao  阅读(1348)  评论(0编辑  收藏  举报