Rust 哈希图

Rust HashMap 数据结构允许我们将数据存储在键值对中。以下是 HashMap 的一些特性：

• 每个值都与一个对应的键相关联。
• 键是唯一的，而值可以重复。
• 可以使用对应的键来访问值。

在 Rust 中创建 HashMap

HashMap 是 Rust 标准集合库的一部分，因此为了使用它，我们必须在程序中包含 HashMap 模块。

use std::collections::HashMap;

我们可以使用 use 声明来导入 HashMap 模块。它应该位于程序顶部。

现在，我们可以使用 HashMap 模块中的 new() 方法创建一个 hashmap。例如，

let mut info: HashMap<i32, String> = HashMap::new();

这里，

• let mut info - 声明一个可变变量 info
• HashMap<i32, String> - HashMap 的类型，其中键是整数，值是字符串
• HashMap::new() - 创建一个新的 HashMap

示例：创建 HashMap

// import HashMap from Rust standard collections library
use std::collections::HashMap;

fn main() {
    // create a new HashMap
    let mut info: HashMap<i32, String> = HashMap::new();
    
    println!("HashMap = {:?}", info);
}

输出

HashMap = {}

在这里，我们创建一个空的 HashMap 并将其打印到屏幕上。

注意：我们在 println! 宏中使用 :? 来打印 HashMap。

Rust 中的 HashMap 操作

HashMap 模块提供了各种方法来在 hashmap 中执行基本操作。

• 添加元素
• 访问值
• 移除元素
• 更改元素

1. 在 Rust 中向 HashMap 添加元素

我们可以使用 insert() 向 hashmap 添加一个元素（键值对）。例如，

let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();

// insert elements to hashmap
fruits.insert(1, String::from("Apple"));
fruits.insert(2, String::from("Banana"));

在这里，我们在绑定到变量 fruits 的 HashMap 中插入了两个键值对。这里的 String::from() 方法创建了一个 String 类型的值。

注意：由于 mut 变量声明，才能向 HashMap 添加新的键值对。

示例：向 HashMap 添加元素

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();
    
    // add key-value in a hashmap
    fruits.insert(1, String::from("Apple"));
    fruits.insert(2, String::from("Banana"));
    
    println!("fruits = {:?}", fruits);
}

输出

fruits = {1: "Apple", 2: "Banana"}

2. 在 Rust 中访问 HashMap 中的值

我们可以使用 get() 从给定的 hashmap 中访问值。例如，

let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();

fruits.insert(1, String::from("Apple"));
fruits.insert(2, String::from("Banana"));

let first_fruit = fruits.get(&1);

在这里，我们使用键 &1 和 get() 方法从 hashmap 中获取一个值。

我们将 ampersand（&）和键（&1）作为参数，因为 get() 返回的是值的引用，而不是 HashMap 中的实际值。

示例：访问 HashMap 中的值

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();
    
    // insert elements in a hashmap
    fruits.insert(1, String::from("Apple"));
    fruits.insert(2, String::from("Banana"));
    
    // access values in a hashmap
    let first_fruit = fruits.get(&1);
    let second_fruit = fruits.get(&2);
    let third_fruit = fruits.get(&3);
    
    println!("first fruit = {:?}", first_fruit);
    println!("second fruit = {:?}", second_fruit);
    println!("third fruit = {:?}", third_fruit);
}

输出

first fruit = Some("Apple")
second fruit = Some("Banana")
third fruit = None

请注意，我们将 ampersand（&）和键（&1, &2）作为参数传递给 get() 方法。

let first_fruit = fruits.get(&1);
let second_fruit = fruits.get(&2); 

get() 方法的输出是一个 Option 枚举，这意味着如果作为参数传递的键匹配，它将返回 Some 值，如果不匹配，它将返回 None。

在上面的示例中，let third_fruit = fruits.get(&3) 返回 None，因为键 &3 在 hashmap 中不匹配任何内容。

3. 从 Rust HashMap 中移除元素

我们可以通过向 remove() 方法提供一个键来从 hashmap 中移除元素。例如，

let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();

fruits.insert(1, String::from("Apple"));
fruits.insert(2, String::from("Banana"));

fruits.remove(&1);

在这里，我们使用键和 remove() 方法从 hashmap 中移除一个值。

示例：移除 HashMap 中的元素

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();
    
    // insert values in a hashmap
    fruits.insert(1, String::from("Apple"));
    fruits.insert(2, String::from("Banana"));
    
    println!("fruits before remove operation = {:?}", fruits);

    // remove value in a hashmap
    fruits.remove(&1);
    
    println!("fruits after remove operation = {:?}", fruits);
}

输出

fruits before remove operation = {1: "Apple", 2: "Banana"}
fruits after remove operation = {2: "Banana"}

在这里，我们使用 remove() 方法移除键为 &1 的 HashMap 中的一个元素。

4. 更改 Rust HashMap 中的元素

我们可以使用 insert() 方法更改/更新 hashmap 中的元素。例如，

let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();

// insert values in the hashmap
fruits.insert(1, String::from("Apple"));
fruits.insert(2, String::from("Banana"));

// update the value of the element with key 1
fruits.insert(1, String::from("Mango"));

在这里，最后一个 insert 表达式更新了键为 1 的元素的初始值。

示例：更改 HashMap 中的元素

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();
    
    // insert values in a hashmap
    fruits.insert(1, String::from("Apple"));
    fruits.insert(2, String::from("Banana"));
    
    println!("Before update = {:?}", fruits);
    
    // change value of hashmap with key of 1
    fruits.insert(1, String::from("Mango"));
    
    println!("After update = {:?}", fruits);
}

输出

Before update = {1: "Apple", 2: "Banana"}
After update = {1: "Mango", 2: "Banana"}

Rust HashMap 的其他方法

除了基本方法之外，这里还有一些常用的 HashMap 方法。

示例：Rust HashMap 方法

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut fruits: HashMap<i32, String> = HashMap::new();
    
    fruits.insert(1, String::from("Apple"));
    fruits.insert(2, String::from("Banana"));
    
    // loop and print values of hashmap using values() method
    for fruit in fruits.values() {
        println!("{}", fruit)
    }
    
    // print the length of hashmap using len() method
    println!("Length of fruits = {}", fruits.len());
}

输出

Apple
Banana
Length of fruits = 2

在这里，我们使用 HashMap 的 values() 方法来遍历其值，并使用 hashmap 的 len() 方法来查找其长度。