Rust HashMap

HashMap 以键值对的形式存储数据：你按键（key）来查找，而不是像数组或 vector 那样按位置查找。如果你用过 Python 的字典，或者在 JavaScript 里把对象当成映射来用，那就是同一个思路。

创建 HashMap

use std::collections::HashMap;

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

    ages.insert("小红", 30);
    ages.insert("小刚", 25);

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

开头的 use std::collections::HashMap; 把这个类型引入作用域。和 Vec、String 不同，HashMap 默认是用不了的，所以这一行必不可少。

▶ 动手试一试

查找值

use std::collections::HashMap;

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

    match ages.get("小红") {
        Some(age) => println!("小红今年 {age} 岁"),
        None => println!("没找到"),
    }
}

▶ 动手试一试

.get() 返回的是一个 Option，而不是值本身，因为这个键可能不存在。Option 会在它自己的那一课里详细讲。现在只要知道，用 match 配合 Some/None 就是处理它的标准写法。

更新值

用同一个键再插入一次，就会覆盖旧的值：

use std::collections::HashMap;

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

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

▶ 动手试一试

如果只想在键还不存在时才插入值，就用 .entry()：

use std::collections::HashMap;

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

    ages.entry("小红").or_insert(99); // 小红已经存在，所以什么都不做
    ages.entry("小刚").or_insert(25); // 小刚还不存在，所以插入它

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

▶ 动手试一试

遍历 HashMap

use std::collections::HashMap;

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

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

▶ 动手试一试

注意

HashMap 不会按插入的顺序保存元素，每次运行时，遍历打印出来的顺序都可能不一样。如果你在意顺序，可以先把所有键收集起来排好序，或者换一种数据结构。

什么时候用 HashMap

只要你想按名字或 ID 查找东西，而不是按位置查找，就用 HashMap：统计单词出现的次数、把用户名映射到用户数据、按键缓存计算结果。如果顺序很重要，或者只是处理一个普通的列表，Vec 更合适。

练习

1. 迷你电话簿

在一个 HashMap 里存三个名字和对应的电话号码。然后查找 "小王"（在电话簿里）和 "小赵"（不在电话簿里），为每个人打印一行友好的提示。提示：遍历 ["小王", "小赵"]，再对 .get(name) 的结果用 match。

查看答案

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut phone_book = HashMap::new();
    phone_book.insert("小李", "555-1234");
    phone_book.insert("小王", "555-9876");
    phone_book.insert("小陈", "555-4321");

    for name in ["小王", "小赵"] {
        match phone_book.get(name) {
            Some(number) => println!("{name}：{number}"),
            None => println!("{name}：不在电话簿里"),
        }
    }
}

输出：

小王：555-9876
小赵：不在电话簿里

▶ 动手试一试

遍历我们想查的名字，而不是遍历整个 map，顺便还能得到固定的顺序。每当你需要 HashMap 给出可预测的输出时，这都是个好用的小技巧。

2. 统计投票

你有这些投票：["红色", "蓝色", "红色", "绿色", "蓝色", "红色"]。统计每种颜色得了多少票，然后打印 "红色"、"绿色"、"蓝色" 和 "粉色"（一票都没有）的票数。提示：counts.entry(color).or_insert(0) 会给你这个颜色当前的票数，从 0 开始。用 *count += 1 给它加一。

查看答案

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let votes = ["红色", "蓝色", "红色", "绿色", "蓝色", "红色"];
    let mut counts = HashMap::new();

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

    for color in ["红色", "绿色", "蓝色", "粉色"] {
        match counts.get(color) {
            Some(n) => println!("{color}：{n}"),
            None => println!("{color}：0"),
        }
    }
}

输出：

红色：3
绿色：1
蓝色：2
粉色：0

▶ 动手试一试

or_insert(0) 返回的是 map 里那个值的可变引用，而不是一份副本。*count += 1 里的 * 表示“修改它指向的那个数字”，所以 map 本身就被更新了。“先 entry，没有就插入 0，再加 1”，这是 Rust 里计数的标准写法。

总结

• HashMap<K, V> 存储键值对，要先用 use std::collections::HashMap; 把它引入作用域。
• .insert(key, value) 添加或覆盖值，.get(key) 查找值并返回一个 Option。
• .entry(key).or_insert(value) 只在键还不存在时才插入。
• 遍历的顺序没有保证，不要依赖它。

小测验

小测验

1. 和 Vec、String 不同，要把 HashMap 引入作用域需要做什么？

什么都不用做，它默认就能用 use std::collections::HashMap; extern crate hashmap;

2. .entry(key).or_insert(value) 是做什么的？

总是覆盖已有的值 只在键还不存在时才插入值 如果键存在就把它删掉

3. 遍历 HashMap 时，能依赖元素打印出来的顺序吗？

能，总是按插入顺序 能，总是按键的字母顺序 不能，顺序没有保证

得分: 0 / 3

延伸阅读

• 使用 Hash Map 储存键值对 —《Rust 程序设计语言》：讲键和值的所有权，还有一个更新值的单词计数例子。
• 散列表 HashMap — 通过例子学 Rust：一个可运行的通讯录例子，用到了 insert、get、remove 和循环。
• HashMap — 标准库文档（英文）：全部方法，包括 contains_key、remove、keys 和 values。
• Entry — 标准库文档（英文）：.entry() 能做的所有事情，比如 or_insert_with 和 and_modify。