HashMap

• 键值对的形式存储数据，一个键（key），对用一个（value）
• Hash 函数：决定如何在内存中存放 K 和 V
• 适用场景：通过 K （任何类型）来寻找数据，而不是通过索引。

创建 HashMap

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut h:HashMap<String, i32> = HashMap::new();
    h.insert(String::from("age"), 20);
    println!("{:?}", h);
}

• HashMap 用的比较少，不在 Prelude 中。
• 标准库对其支持比较少，没有内置的宏来创建 HashMap。
• 跟 Vector 一样，数据存储在 Heap 上。
• HashMap 是同构的，一个 HashMap 中：
  • 所有的 K 必须是同一种类型
  • 所有的 V 必须是同一种类型

Collect 方法

• 在元素类型为 Tuple 的 Vector 上使用 Collect 方法，可以组建一个 HashMap：

  • 要求 Tuple 有两个值：一个作为 K，一个作为 V

  • Collect 方法可以把数据整合成很多中集合类型，包括 HashMap

    • 返回值需要显示指明类型

    use std::collections::HashMap;
  
  fn main() {
        let items = vec![String::from("阿根廷"), String::from("西班牙")];
        let intial_scores = vec![10, 50, 100];
        let scopes: HashMap<_, _> = items.iter().zip(intial_scores.iter()).collect();
        println!("{:?}", scopes);
    }

• 调用 iter() 方法来返回他们的遍历器，就可以创造一个元组的数组。

• zip 还有拉链的意思，把两个 Vector 合成一个元组的数组，再调用 collect 就可以创建一个 HashMap 。

• items 和 intial_scores 长度不一致则进行取短输出。

• HashMap 必须要指明，如果把类型去掉就会出错，因为 collect 方法可以返回很多种不同的集合数据结构，如果不指明，Rust 就无法知道我们具体想要的类型，所以我们要声明类型。 HashMap<_, _> Key 和 Value 使用了两个下划线，因为 Rust 能够根据 Vector 中的数据类型能推导出来 HashMap 中的 Key 和 Value 的类型。

HashMap 和 所有权

• 对于实现了 Copy Trait 的类型（例如 i32），值会被复制到 HashMap 中。

• 对于拥有所有权的值（例如 String），值会被移动，所有权会转移给 HashMap。

  use std::collections::HashMap;
  
  fn main() {
      let field_name = String::from("Favorite color");
      let field_value = String::from("Blue");
  
      let mut map = HashMap::new();
      map.insert(field_name, field_value);
      println!("{:?}", map);
  
  }
  如果再输出这变量，就会发生错误

  println!("{},{}", field_name, field_value);

• 如果将值的引用插入到 HashMap ， 值本身不会移动。

  • 在 HashMap 有效的期间，被引用的值必须保持有效。

  use std::collections::HashMap;
  
  fn main() {
    let field_name = String::from("Favorite color");
    let field_value = String::from("Blue");
  
    let mut map = HashMap::new();
    map.insert(&field_name, &field_value);
    println!("{:?}", map);
    println!("{},{}", field_name, field_value);
  }
  

访问 HashMap 中的值

• get 方法
  • 参数：K
  • 返回：Option<&V>

use std::collections::HashMap;

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

    scores.insert(String::from("Blue"), 12);
    scores.insert(String::from("Yellow"), 30);

    for (k, v) in &scores {
        println!("{}： {}", k, v);
    }
}

更新 HashMap<K, V>

• HashMap 大小可变
• 每个 K 同时只能对应一个 V
• 更新 HashMap 中的数据：
  • K 已经存在，对应一个 V
    • 替换现有的 V
    • 保留现有的 V，忽略新的 V
    • 合并现有的 V 和 新的 V
  • K 不存在
    • 添加一对 K ， V

替换现有的 V

• 如果像 HashMap 插入一对 KV，然后再插入同样 K ， 但是不同的 V ， 那么原来的 V 会被替换掉。

  use std::collections::HashMap;
  
  fn main() {
      let mut scores = HashMap::new();
  
      scores.insert(String::from("Blue"), 12);
      scores.insert(String::from("Blue"), 30);
  
      println!("{:?}", scores);
  }

只在 K 不对应任何值的情况下，才插入 V

• entry 方法：检查指定的 K 是否对应一个 V

  • 参数为 K
  • 返回 enum Entry：代表值是否存在

• Entry 的 or_insert() 方法：

  • 返回：
    • 如果 K 存在，返回到对应的 V 的一个可变引用
    • 如果 K 不存在，将方法参数作为 K 的新值插进去，返回到这个值的可变引用

use std::collections::HashMap;

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

    scores.insert(String::from("Blue"), 12);

    let e = scores.entry(String::from("Yellow"));
    println!("{:?}", e);
    // Entry这个值里面有 VacantEntry 变体， Vacant就是空的意思，也就是 Yellow 这个值是不存在的，既然不存在 or_insert 就会把 50 插入到 HashMap 中，K 就是 Yellow V 就是 50
    e.or_insert(50);

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

基于现有的 V 来更新未来的 V

use std::collections::HashMap;
fn main() {
    let text = "a b c d";
    let mut map = HashMap::new();
    for word in text.split_ascii_whitespace() {
        let count = map.entry(word).or_insert(0);
        *count+=1;
    }
    println!("{:?}", map);
}

Hash 函数

• 默认的情况下， HashMap 使用加密功能强大的 Hash 函数，可以抵抗拒绝服务器的（DoS）攻击。

  • 不是可用的最快的 Hash 算法
  • 但是具有更好安全性的优势

• 如果感觉性能不够好，可以指定不同的 hasher 来切换到另一个函数。

  • hasher 是实现 BuildHasher Trait 的类型