RustのHashMap入門：基本操作から頻出パターンまとめ

はじめに

HashMap はキーと値のペアでデータを管理するコレクションです。キーで素早く値を検索・更新できます。Rustでは std::collections::HashMap として提供されています。

インポート

use std::collections::HashMap;

生成

// 空のHashMapを作る
let mut map: HashMap<String, i32> = HashMap::new();

// 型推論が効く場合は型注釈を省略できる
let mut scores = HashMap::new();
scores.insert(String::from("田中"), 100);  // ここで型が確定する

基本操作

追加・更新（insert）

let mut map = HashMap::new();

map.insert("apple", 3);
map.insert("banana", 5);

// 同じキーで insert すると上書きされる
map.insert("apple", 10);  // apple の値が 10 になる

取得（get）

let mut map = HashMap::new();
map.insert("apple", 3);

// get は Option<&V> を返す
match map.get("apple") {
    Some(count) => println!("apple: {}", count),
    None => println!("見つかりません"),
}

// if let でシンプルに書く
if let Some(count) = map.get("apple") {
    println!("apple: {}", count);
}

// 存在しないキーは None
let result = map.get("grape");  // None

削除（remove）

let mut map = HashMap::new();
map.insert("apple", 3);

map.remove("apple");  // 削除（戻り値は Option<V>）

キーの存在確認（contains_key）

let mut map = HashMap::new();
map.insert("apple", 3);

map.contains_key("apple")   // true
map.contains_key("grape")   // false

entry API（最頻出パターン）

なければ挿入、あれば何もしない

let mut map = HashMap::new();

// "apple" がなければ 0 を挿入する
map.entry("apple").or_insert(0);

println!("{:?}", map);  // {"apple": 0}

// すでにある場合は変更されない
map.insert("apple", 5);
map.entry("apple").or_insert(0);
println!("{:?}", map);  // {"apple": 5}

カウントアップ（単語の出現回数を数える）

let text = "apple banana apple orange banana apple";

let mut counts = HashMap::new();

for word in text.split_whitespace() {
    let count = counts.entry(word).or_insert(0);
    *count += 1;
}

println!("{:?}", counts);
// {"apple": 3, "banana": 2, "orange": 1}

or_insert は &mut V を返すので、*count で値を変更できます。

なければ計算して挿入（or_insert_with）

let mut map: HashMap<&str, Vec<i32>> = HashMap::new();

map.entry("scores").or_insert_with(Vec::new).push(100);
map.entry("scores").or_insert_with(Vec::new).push(200);

println!("{:?}", map);  // {"scores": [100, 200]}

イテレーション

let mut map = HashMap::new();
map.insert("apple", 3);
map.insert("banana", 5);
map.insert("orange", 2);

// キーと値を両方取得
for (key, value) in &map {
    println!("{}: {}", key, value);
}

// キーだけ
for key in map.keys() {
    println!("{}", key);
}

// 値だけ
for value in map.values() {
    println!("{}", value);
}

// 値を変更しながらイテレート
for value in map.values_mut() {
    *value *= 2;
}

※ HashMap の順序は保証されていません。挿入順を保持したい場合は IndexMap（外部クレート）を使います。

Vec から HashMap を作る（collect）

let teams = vec!["田中", "鈴木", "佐藤"];
let scores = vec![100, 80, 90];

let map: HashMap<_, _> = teams.iter().zip(scores.iter()).collect();

println!("{:?}", map);
// {"田中": 100, "鈴木": 80, "佐藤": 90}

所有権の注意点

String など所有権のある型を insert すると、HashMap がその値の所有権を持ちます。

let key = String::from("apple");
let value = String::from("りんご");

let mut map = HashMap::new();
map.insert(key, value);

// key と value はここで使えなくなる（所有権が移動したため）
// println!("{}", key);  // コンパイルエラー

参照を挿入する場合はライフタイムが絡みます。手軽に使うなら clone() で複製するか、そもそも &str など Copy トレイトを実装した型をキーにするのが簡単です。

よく使うメソッド一覧

メソッド	説明
`insert(k, v)`	キーと値を追加（上書き）
`get(k)`	値を取得（`Option<&V>`）
`get_mut(k)`	値を可変参照で取得（`Option<&mut V>`）
`remove(k)`	キーと値を削除（`Option<V>`）
`contains_key(k)`	キーが存在するか
`entry(k).or_insert(v)`	なければ挿入、あればそのまま
`len()`	要素数
`is_empty()`	空かどうか
`keys()`	キーのイテレータ
`values()`	値のイテレータ
`iter()`	`(key, value)` のイテレータ

まとめ

HashMap::new() で生成、insert / get / remove が基本操作
entry().or_insert() を使うと「なければ追加・あれば更新」が簡潔に書ける
カウントや集計処理に entry API が特に便利
順序は保証されない（挿入順が必要なら IndexMap クレート）

RustのVec初期化については「RustのVec初期化まとめ：vec!マクロからVec::newまで」を参照してください。

RustのStringと&strの違いは「RustのStringと&strの違い：使い分けと変換方法まとめ」を参照してください。

Rustのイテレータ（map・filter・collect）は「Rustのイテレータ入門：map・filter・collectの使い方」を参照してください。