Rust 數據結構：HashMap

類型 HashMap<K， V> 使用散列函數存儲 K 類型鍵到 V 類型值的映射。

創建一個新的哈希映射

HashMap::new()

創建空散列映射的一種方法是使用 new 和 insert 來添加元素。

    use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);

就像 vector 一樣，哈希映射將它們的數據存儲在堆上。它也是同構的：所有鍵必須具有相同的類型，所有值必須具有相同的類型。

將元組變成哈希表

use std::collections::HashMap;let vec = vec![("k1", "v1"), ("k2", "v2")];
let map: HashMap<_, _> = vec.into_iter().collect();

訪問哈希映射中的值

我們可以通過向 get 方法提供鍵值來從哈希映射中獲取值。

    use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);let team_name = String::from("Blue");let score = scores.get(&team_name).copied().unwrap_or(0);

在這里，score將為 10。get 方法返回一個 Option<&V>，如果該鍵在哈希映射中沒有值，get 將返回 None。這個程序通過調用 copied 來處理 Option，得到一個 Option<i32>，而不是一個 Option<&i32>，然后 unwrap_or 將 score 設置為 0，如果 scores 沒有對應鍵的條目。

我們可以用 for 循環迭代哈希映射中的每個鍵值對：

    use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Yellow"), 50);for (key, value) in &scores {println!("{key}: {value}");}

哈希映射和所有權

對于實現 Copy trait 的類型，比如 i32，值被復制到哈希映射中。對于 String，這些值將被移動，哈希映射將成為這些值的所有者。

    use std::collections::HashMap;let field_name = String::from("Favorite color");let field_value = String::from("Blue");let mut map = HashMap::new();map.insert(field_name, field_value);// field_name and field_value are invalid at this point, try using them and// see what compiler error you get!

在調用 insert 將變量 field_name 和 field_value 移動到哈希映射之后，我們就不能使用它們了。

如果我們將值的引用插入到哈希映射中，這些值不會被移動到哈希映射中。引用所指向的值必須至少在哈希映射有效的時間內有效。

更新哈希映射

盡管鍵和值對的數量是可增長的，但每個唯一鍵一次只能有一個與之關聯的值。

重寫一個值

如果我們在哈希映射中插入一個鍵和一個值，然后用不同的值插入相同的鍵，那么與該鍵相關聯的值將被替換。

    use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.insert(String::from("Blue"), 25);println!("{scores:?}");

僅當鍵不存在時才添加鍵和值

通常檢查一個特定的鍵是否已經存在于哈希映射中并帶有值，然后采取以下操作：如果鍵確實存在于哈希映射中，則現有的值應保持原樣；如果鍵不存在，則插入它并為它插入一個值。

哈希映射為此有一個特殊的 API，稱為 entry，它將您想要檢查的鍵作為參數。entry 方法的返回值是一個名為 entry 的枚舉，它表示一個可能存在也可能不存在的值。

    use std::collections::HashMap;let mut scores = HashMap::new();scores.insert(String::from("Blue"), 10);scores.entry(String::from("Yellow")).or_insert(50);scores.entry(String::from("Blue")).or_insert(50);println!("{scores:?}");

or_insert 方法被定義為：如果對應的鍵存在，則返回對該鍵值的可變引用，如果不存在，則將該參數作為該鍵的新值插入，并返回對新值的可變引用。這種技術比我們自己編寫邏輯要干凈得多，而且與借用檢查器配合得更好。

基于舊值更新值

哈希映射的另一個常見用例是查找鍵的值，然后根據舊值更新它。

    use std::collections::HashMap;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:?}");

split_whitespace 方法返回一個迭代器，該迭代器覆蓋文本中值的子片，這些子片由空格分隔。or_insert 方法返回一個對指定鍵值的可變引用（&mut V）。這里，我們將該可變引用存儲在 count 變量中，因此為了對該值賦值，必須首先使用 * 解引用。可變引用在 for 循環結束時將超出作用域，因此所有這些更改都是安全的，并且是借用規則允許的。

散列函數

默認情況下，HashMap 使用名為 SipHash 的哈希函數，該函數可以抵抗涉及哈希表的拒絕服務（DoS）攻擊。這不是最快的散列算法，但相對安全。

散列器是一種實現 BuildHasher trait 的類型，可以通過指定不同的哈希器來切換到另一個散列函數。