【Rust 基础篇】Rust HashMap 类型详解

繁依Fanyi

发布于 2023-10-12 10:37:23

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发布于 2023-10-12 10:37:23

导言

在 Rust 中，HashMap 是一种键值对存储的集合类型，它提供了高效的插入、查找和删除操作。HashMap 是基于哈希表实现的，能够以常数时间复杂度（O(1)）进行操作，因此在处理大量数据时非常高效。本篇博客将详细介绍 Rust 中的 HashMap 类型，包括定义、常用方法和使用示例。

一、HashMap 的定义和创建

在 Rust 中，可以使用标准库提供的 HashMap 类型来创建 HashMap 对象。首先，需要在代码中引入 HashMap 类型：

use std::collections::HashMap;

然后，可以使用 HashMap::new() 方法创建一个空的 HashMap 对象：

let mut map = HashMap::new();

在上述示例中，我们创建了一个空的 HashMap 对象 map。需要注意的是，map 是可变的（mut 关键字），这意味着我们可以修改它的内容。

另一种常见的创建 HashMap 对象的方式是使用 HashMap::from() 方法，通过传入一个元组的数组来创建 HashMap 对象：

let map: HashMap<&str, i32> = HashMap::from([("Alice", 27), ("Bob", 31)]);

在上面的示例中，我们创建了一个 HashMap 对象 map，其中包含了两个键值对：“Alice” 对应的值为 27，“Bob” 对应的值为 31。需要注意的是，我们在创建 HashMap 对象时指定了键的类型为 &str，值的类型为 i32。

二、HashMap 的常用方法

HashMap 类型提供了丰富的方法，用于对键值对进行操作和管理。下面是一些常用的方法：

insert(&key, value)：向 HashMap 对象中插入一个键值对。
get(&key) -> Option<&V>：获取指定键对应的值，返回 Option 类型，可以处理键不存在的情况。
remove(&key) -> Option<V>：移除指定键对应的键值对，并返回其值。
contains_key(&key) -> bool：判断 HashMap 对象中是否包含指定的键。
len() -> usize：获取 HashMap 对象中键值对的数量。
is_empty() -> bool：判断 HashMap 对象是否为空。
iter() -> Iter<'_, K, V>：返回一个迭代器，用于遍历 HashMap 对象中的键值对。

除了上述方法外，HashMap 类型还提供了很多其他有用的方法，如遍历、更新、清空等，可以根据具体需求选择使用。

三、HashMap 的使用示例

下面通过一些示例代码来演示 HashMap 的使用。

示例一：插入和获取键值对

use std::collections::HashMap;

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

    scores.insert(String::from("Alice"), 27);
    scores.insert(String::from("Bob"), 31);

    let alice_score = scores.get(&String::from("Alice"));

    match alice_score {
        Some(score) => println!("Alice's score: {}", score),
        None => println!("Alice's score not found"),
    }
}

在上述示例中，我们创建了一个空的 HashMap 对象 scores，然后使用 insert 方法插入两个键值对：“Alice” 对应的值为 27，“Bob” 对应的值为 31。接着，我们使用 get 方法获取键为 “Alice” 的值，并通过模式匹配处理键不存在的情况。

示例二：移除键值对和遍历 HashMap

use std::collections::HashMap;

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

    scores.insert(String::from("Alice"), 27);
    scores.insert(String::from("Bob"), 31);

    scores.remove(&String::from("Bob"));

    for (name, score) in &scores {
        println!("Name: {}, Score: {}", name, score);
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个 HashMap 对象 scores，插入两个键值对后，使用 remove 方法移除了键为 “Bob” 的键值对。然后，我们使用 for 循环遍历 HashMap，并打印出每个键值对的内容。