HashMap в Rust

HashMap (хеш-таблица) хранит данные парами «ключ — значение»: ты ищешь значение по ключу, а не по позиции, как в массиве или векторе. Если ты пользовался словарём в Python или объектом-как-словарём в JavaScript, идея та же.

Создаём HashMap

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut ages = HashMap::new();

    ages.insert("Алиса", 30);
    ages.insert("Боб", 25);

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

Строка use std::collections::HashMap; вверху делает тип доступным. В отличие от Vec и String, HashMap по умолчанию не подключён, так что эта строка обязательна.

▶ Попробуй сам

Ищем значение

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut ages = HashMap::new();
    ages.insert("Алиса", 30);

    match ages.get("Алиса") {
        Some(age) => println!("Алисе {age}"),
        None => println!("Не найдено"),
    }
}

▶ Попробуй сам

.get() возвращает не само значение, а Option, потому что такого ключа может и не быть. Подробно Option разобран в отдельном уроке, а пока стандартный способ с ним работать — match с Some/None.

Обновляем значение

Повторная вставка с тем же ключом перезаписывает старое значение:

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut ages = HashMap::new();
    ages.insert("Алиса", 30);
    ages.insert("Алиса", 31); // перезаписывает 30

    println!("{:?}", ages.get("Алиса"));
}

▶ Попробуй сам

Если значение нужно вставить, только когда ключа ещё нет, используй .entry():

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut ages = HashMap::new();
    ages.insert("Алиса", 30);

    ages.entry("Алиса").or_insert(99); // Алиса уже есть, поэтому ничего не происходит
    ages.entry("Боб").or_insert(25);   // Боба нет, поэтому он добавляется

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

▶ Попробуй сам

Перебираем HashMap

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut ages = HashMap::new();
    ages.insert("Алиса", 30);
    ages.insert("Боб", 25);

    for (name, age) in &ages {
        println!("{name}: {age}");
    }
}

▶ Попробуй сам

Заметка

HashMap не хранит записи в порядке добавления, поэтому при переборе порядок может меняться от запуска к запуску. Если порядок важен, сначала собери ключи и отсортируй их или возьми другую структуру данных.

Когда использовать HashMap

Бери HashMap, когда нужно искать по имени или идентификатору, а не по позиции: подсчёт частоты слов, сопоставление логинов с данными пользователей, кэширование результатов по ключу. Если важен порядок или ты просто идёшь по обычному списку, лучше подойдёт Vec.

Практика

1. Маленькая телефонная книга

Сохрани в HashMap три имени и номера телефонов. Потом найди "Бен" (он там есть) и "Дана" (её нет) и для каждого выведи понятную строку. Подсказка: перебери ["Бен", "Дана"] и сделай match по .get(name).

Показать решение

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut phone_book = HashMap::new();
    phone_book.insert("Аня", "555-1234");
    phone_book.insert("Бен", "555-9876");
    phone_book.insert("Чэнь", "555-4321");

    for name in ["Бен", "Дана"] {
        match phone_book.get(name) {
            Some(number) => println!("{name}: {number}"),
            None => println!("{name}: нет в телефонной книге"),
        }
    }
}

Вывод:

Бен: 555-9876
Дана: нет в телефонной книге

▶ Попробуй сам

Мы перебираем нужные имена, а не саму таблицу, — и заодно получаем фиксированный порядок. Это удобный приём, когда от HashMap нужен предсказуемый вывод.

2. Подсчёт голосов

Есть голоса ["красный", "синий", "красный", "зелёный", "синий", "красный"]. Посчитай, сколько получил каждый цвет, и выведи итоги для "красный", "зелёный", "синий" и "розовый" (за него не голосовали). Подсказка: counts.entry(color).or_insert(0) даёт текущий счёт для цвета, начиная с 0. Прибавь к нему единицу через *count += 1.

Показать решение

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let votes = ["красный", "синий", "красный", "зелёный", "синий", "красный"];
    let mut counts = HashMap::new();

    for color in votes {
        let count = counts.entry(color).or_insert(0);
        *count += 1;
    }

    for color in ["красный", "зелёный", "синий", "розовый"] {
        match counts.get(color) {
            Some(n) => println!("{color}: {n}"),
            None => println!("{color}: 0"),
        }
    }
}

Вывод:

красный: 3
зелёный: 1
синий: 2
розовый: 0

▶ Попробуй сам

or_insert(0) возвращает изменяемую ссылку на значение внутри таблицы, а не копию. * в *count += 1 значит «измени число, на которое она указывает», так что обновляется сама таблица. Шаблон «entry, или вставь 0, потом прибавь 1» — стандартный способ что-то посчитать в Rust.

Итоги

• HashMap<K, V> хранит пары «ключ — значение»; подключается через use std::collections::HashMap;.
• .insert(ключ, значение) добавляет или перезаписывает; .get(ключ) ищет и возвращает Option.
• .entry(ключ).or_insert(значение) вставляет, только если ключа ещё нет.
• Порядок перебора не гарантирован — не полагайся на него.

Проверь себя

Проверь себя

1. Что нужно, чтобы подключить HashMap, в отличие от Vec или String?

Ничего, он доступен по умолчанию use std::collections::HashMap; extern crate hashmap;

2. Что делает .entry(key).or_insert(value)?

Всегда перезаписывает существующее значение Вставляет значение, только если такого ключа ещё нет Удаляет ключ, если он есть

3. Можно ли полагаться на порядок записей при переборе HashMap?

Да, всегда в порядке добавления Да, всегда по алфавиту ключей Нет, порядок не гарантирован

Результат: 0 / 3

Что почитать

• Хранение ключей со связанными значениями в HashMap — книга «Язык программирования Rust»: владение ключами и значениями и пример подсчёта слов с обновлением значений (перевод на русский).
• HashMap — Rust на примерах: запускаемый пример со списком контактов: insert, get, remove и циклы (перевод на русский).
• HashMap — документация стандартной библиотеки (на английском): все методы, включая contains_key, remove, keys и values.
• Entry — документация стандартной библиотеки (на английском): всё, что можно сделать через .entry(), например or_insert_with и and_modify.