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趣味学RUST基础篇（HashMap）

news 2025/9/4 21:33:00

`HashMap<K, V>`：Rust 里的“魔法储物柜”！

学些HashMap，我们还是举个栗子说明：假设你开了一家超市：

顾客不会说：“我要第三排第二个货架上的东西。”
他们会说：“我要一包蓝龙牌辣条！” 或者 “来一瓶黄泉牌汽水！”

你总不能靠数货架来找商品吧？你需要一个智能货架系统——

这就是 HashMap 的用武之地！

什么是哈希映射（HashMap）？

HashMap<K, V> 就像一个魔法储物柜：

每个抽屉都有一个标签（Key）
抽屉里放着对应的物品（Value）

比如：

"蓝队" → 10 分  
"黄队" → 50 分

你想查蓝队得分？直接问：“蓝队多少分？” → 系统秒回：10！

它不靠“第几个”，而是靠“叫什么”来查找，又快又准！

使用前：先开门！

HashMap 不在 Rust 的“默认工具包”里，得先开门：

use std::collections::HashMap;

就像你要用特殊保险柜，得先申请权限。

创建一个“魔法储物柜”

1. 新建空柜子

let mut scores = HashMap::new();

2. 往里放东西：`insert`

scores.insert(String::from("Blue"), 10);
scores.insert(String::from("Yellow"), 50);

现在柜子里有：

{"Blue": 10,"Yellow": 50
}

键（Key）和值（Value）可以是任意类型！
但所有键必须同类型，所有值也必须同类型（同质性）

怎么查东西？用 `get` 方法！

想查蓝队分数？

let team = String::from("Blue");
let score = scores.get(&team);  // 返回 Option<&i32>

注意：

get 返回的是 Option<&V>，因为可能没有这个键！
所以你得处理 Some 和 None。

更常见的写法是：

let score = scores.get(&team).copied().unwrap_or(0);
// 如果没有，就默认为 0

.copied()：把 &i32 变成 i32（因为 i32 可以复制）

.unwrap_or(0)：没有就返回 0

遍历所有商品：`for` 循环

想看看柜子里都有啥？

for (team, &score) in &scores {println!("{team}: {score}");
}

输出可能是：

Yellow: 50
Blue: 10

顺序是随机的！HashMap 不保证顺序（它是哈希的，不是列表）。

所有权规则：放进去了，就归我了！

看这段代码：

let name = String::from("Favorite color");
let value = String::from("Blue");let mut map = HashMap::new();
map.insert(name, value);println!("{}", name); // 编译错误！

为什么？因为 insert 拿走了 name 和 value 的所有权！

就像你把身份证交给银行办业务，办完前你不能再用它。

解决方案：插入引用

map.insert(&name, &value); // 插入引用

但注意：这些引用必须活得比 HashMap 久，否则会变成“悬空指针”！

更新储物柜：三种策略

策略一：直接覆盖（暴力更新）

scores.insert("Blue", 25); // 老值 10 被干掉！

简单粗暴，适合“最新值最重要”的场景。

策略二：只在没有时才插入（谨慎更新）

你想加个新队，但不想覆盖旧数据：

scores.entry("Red").or_insert(30);

如果 "Red" 没有，就插入 30
如果已有，就不动它

entry() 是 HashMap 的神级 API！
它返回一个“入口”（Entry），你可以用 or_insert、or_insert_with 等方法智能操作。

策略三：基于旧值更新（智能叠加）

最经典的例子：词频统计！

let text = "hello world hello rust world";let mut word_count = HashMap::new();for word in text.split_whitespace() {let count = word_count.entry(word).or_insert(0);*count += 1;  // 解引用后 +1
}

结果：

{"hello": 2,"world": 2,"rust": 1
}

关键点：

or_insert(0) 返回 &mut i32（可变引用）
用 *count += 1 修改它
引用在循环结束时自动释放，安全！

哈希函数：柜子背后的“分拣机器人”

HashMap 为什么这么快？因为它用哈希函数把钥匙（Key）变成“抽屉编号”。

Rust 默认用 SipHash：

安全：防黑客攻击（防止“哈希碰撞攻击”）
稍慢：不是最快的算法

如果你发现性能瓶颈，可以换更快的 hasher（比如 ahash），但一般没必要。

想换？去 crates.io 找找看！

小结：`HashMap` 使用口诀

操作	方法
创建	`HashMap::new()`
插入	`insert(key, value)`
查询	`get(&key)` → 返回 `Option<&V>`
遍历	`for (k, v) in &map`
智能插入	`entry(key).or_insert(value)`
词频统计	`*entry(key).or_insert(0) += 1`
所有权	值会被 move，引用需注意生命周期