如何按顺序遍历 HashMap 的键

Question

我想按顺序遍历 HashMap 的键。有没有一种优雅的方式来做到这一点？我能想到的最好的是：

use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut m = HashMap::<String, String>::new();

    m.insert("a".to_string(), "1".to_string());
    m.insert("b".to_string(), "2".to_string());
    m.insert("c".to_string(), "3".to_string());
    m.insert("d".to_string(), "4".to_string());

    let mut its = m.iter().collect::<Vec<_>>();
    its.sort();

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

我希望能够做这样的事情：

for (k, v) in m.iter_sorted() {
}
for (k, v) in m.iter_sorted_by(...) {
}

显然我可以写一个特征来做到这一点，但我的问题是这样的东西已经存在了吗？

编辑：另外，由于人们指出BTreeMap 已经排序，我可能应该注意到虽然这是真的，但它实际上不如HashMap 快sort()（当然只要你只排序一次）。以下是随机u32->u32 地图的一些基准测试结果：

另外，BTreeMap 只允许一个排序顺序。

Answer 1

基于@Inline 所写的，使用HashMap 的更通用的解决方案，允许按值排序和更改值。 （注意调整了HashMap的内容，让key和value排序的区别可见。）

use itertools::Itertools;  // itertools = "0.10"
use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut m = HashMap::<String, String>::new();

    m.insert("a".to_string(), "4".to_string());
    m.insert("b".to_string(), "3".to_string());
    m.insert("c".to_string(), "2".to_string());
    m.insert("d".to_string(), "1".to_string());

    // iterate (sorted by keys)
    for (k, v) in m.iter().sorted_by_key(|x| x.0) {
        println!("k={}, v={}", k, v);
    }
    println!();

    // iterate (sorted by values)
    for (k, v) in m.iter().sorted_by_key(|x| x.1) {
        println!("k={}, v={}", k, v);
    }
    println!();

    // iterate (sorted by keys), write to values
    for (k, v) in m.iter_mut().sorted_by_key(|x| x.0) {
        *v += "v"; // append 'v' to value
        println!("k={}, v={}", k, v);
    }
}

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Answer 2

HashMap 不保证特定的迭代顺序。实现顺序一致的最简单方法是使用BTreeMap，它基于B-tree，对数据进行排序。

您应该了解，任何实现都会在O(n) 内存中执行此操作，尤其是存储对所有项目的引用以及至少O(n * log(n)) 时间来整理数据。

如果您了解这样做的成本，您可以使用来自itertools crate 的IterTools::sorted。

use itertools::Itertools; // 0.8.2
use std::collections::HashMap;

fn main() {
    let mut m = HashMap::<String, String>::new();

    m.insert("a".to_string(), "1".to_string());
    m.insert("b".to_string(), "2".to_string());
    m.insert("c".to_string(), "3".to_string());
    m.insert("d".to_string(), "4".to_string());

    println!("{:#?}", m.iter().sorted())
}

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