Wiki: ページの作成:「== 概要 == HashMap (ハッシュマップ) とは、複数のデータ型を管理することができるコレクション型である。
連想配列とも呼ばれる。

HashMapの特徴は、要素を格納する時に、キーを使用して管理することができる。

RustのHashMapは標準ライブラリに含まれているが、使用する場合には `std::collections::HashMap` をインポートする必要があ…」

2025-11-30T18:12:22Z

ページの作成:「== 概要 == HashMap (ハッシュマップ) とは、複数のデータ型を管理することができるコレクション型である。 連想配列とも呼ばれる。 HashMapの特徴は、要素を格納する時に、キーを使用して管理することができる。 RustのHashMapは標準ライブラリに含まれているが、使用する場合には <code>std::collections::HashMap</code> をインポートする必要があ…」

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== 概要 ==
HashMap (ハッシュマップ) とは、複数のデータ型を管理することができるコレクション型である。 
連想配列とも呼ばれる。 
 
HashMapの特徴は、要素を格納する時に、キーを使用して管理することができる。 
 
RustのHashMapは標準ライブラリに含まれているが、使用する場合には <code>std::collections::HashMap</code> をインポートする必要がある。 
 
HashMapは要素の順番を保持しない。 
順番を保持したい場合は、<code>BTreeMap</code> や <code>IndexMap</code> 等の別のデータ構造を使用する。 
 

== HashMapの定義 ==
HashMapを使用するには、<code>std::collections::HashMap</code> をインポートする必要がある。 
HashMapの作成には、<code>new</code> メソッドを使用、または、マクロを使用する方法がある。 
 
基本的な宣言方法は、HashMap::new()で空のHashMapを生成して、<code>insert</code> メソッドで要素を追加する。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

// 空のHashMapを作成
let mut map = HashMap::new();

// 要素を追加
map.insert("x", 100);
map.insert("y", 200);
map.insert("z", 300);
</syntaxhighlight>
 
また、最初から値を持つHashMapを作成することもできる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::from([
("x", 100),
("y", 200),
("z", 300),
]);
</syntaxhighlight>
 

== HashMapの操作 ==
HashMapはキーでそれぞれの値を抽出することができる。 
 
<code>get</code> メソッドを使用してキーを指定することで、値を取得できる。 
<code>get</code> メソッドはOption型を返すため、値が存在しない場合に安全に処理できる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::new();
map.insert("x", 100);
map.insert("y", 200);

// get()はOption<&V>を返すため、unwrap や .copied()を使用する
println!("{}", map.get("x").unwrap());
println!("{}", map.get("y").unwrap());

// 出力
100
200
</syntaxhighlight>
 
次は、キーを指定して値を変更する。 
<code>insert</code> メソッドで既存のキーに値を設定すると、値が上書きされる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::new();
map.insert("x", 100);
map.insert("y", 200);

// 既存のキーに新しい値を設定
map.insert("x", 300);
println!("{:?}", map);

// 出力
{"x": 300, "y": 200}
</syntaxhighlight>
 
次に、新たにデータをHashMapに追加する。 
以下の例では、新しいキーを指定して、新しい要素を追加している。(文字列のキーと数値のキーの両方で行う) 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map1 = HashMap::new();
map1.insert("x", 100);
map1.insert("y", 200);
map1.insert("z", 300);

// 数値のキーを持つHashMap
let mut map2 = HashMap::new();
map2.insert(10, 400);

println!("{:?}", map1);
println!("{:?}", map2);

// 出力
{"x": 100, "y": 200, "z": 300}
{10: 400}
</syntaxhighlight>
 

== イテレータからHashMapを作成する ==
HashMapは、イテレータを持つコレクション (配列、ベクター、タプル等) を <code>collect</code> メソッドを使用して変換して作成することができる。 
それぞれキーと要素との2つの組み合わせになったものであることが必要である。 
 
以下の例では、タプルの配列やベクタからcollectメソッドでHashMapに変換する。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

// タプルの配列から作成
let pairs = [("a", "b"), ("c", "d"), ("e", "f")];
let map1: HashMap<_, _> = pairs.into_iter().collect();

// ベクターから作成
let vec_pairs = vec![("a", "b"), ("c", "d"), ("e", "f")];
let map2: HashMap<_, _> = vec_pairs.into_iter().collect();

println!("{:?}", map1);
println!("{:?}", map2);

// 出力
{"a": "b", "c": "d", "e": "f"}
{"a": "b", "c": "d", "e": "f"}
</syntaxhighlight>
 
また、2つの別々のベクタから <code>zip</code> メソッドを使用してHashMapを作成することもできる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let keys = vec!["x", "y"];
let values = vec![100, 200];
let map: HashMap<_, _> = keys.into_iter().zip(values.into_iter()).collect();

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

// 出力
{"x": 100, "y": 200}
</syntaxhighlight>
 

== HashMapのメソッド ==
HashMap型には、様々なメソッドがある。 
 
==== keysメソッドと valuesメソッドで全てのキーと値を取得する ====
これらのメソッドは、それぞれキーの全て、値の全てを取得する時に使用する。 
イテレータを返すため、ループ処理や他のコレクションへの変換に使用できる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::new();
map.insert("x", 100);
map.insert("y", 200);

// キーを取得
for key in map.keys() {
println!("キー: {}", key);
}

// 値を取得
for value in map.values() {
println!("値: {}", value);
}

// 出力
キー : x
キー : y
値 : 100
値 : 200
</syntaxhighlight>
 
==== extendメソッドでHashMapを結合する ====
extendメソッドは、2つの異なるHashMapを結合することができる。 
キーが同じ場合は新しい値に更新する。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map1 = HashMap::from([
("l", 10),
("m", 200),
("n", 300),
]);

let map2 = HashMap::from([
("l", 100),
("o", 400),
]);

map1.extend(map2);
println!("{:?}", map1);

// 出力
{"l": 100, "m": 200, "n": 300, "o": 400}
</syntaxhighlight>
 
==== getメソッドで値を取得する ====
getメソッドを使用してキーを指定し、値を取得することができる。 
getメソッドはOption<&V>を返すため、キーが存在しない場合にもパニックせず、Noneが返される。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::new();
map.insert("x", 10);
map.insert("y", 20);

// 値を取得
let val = map.get("x");
match val {
Some(v) => println!("{}", v),
None => println!("キーが存在しません"),
}

// 出力
10
</syntaxhighlight>
 
==== removeメソッドで値を取得して削除する ====
removeメソッドはキーを指定して値を取得し、HashMapからその要素を削除する。 
Option<V>を返すため、キーが存在しない場合はNoneが返される。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::from([
("x", 100),
("y", 200),
("z", 300),
]);

let value = map.remove("x");
println!("{:?}", value);
println!("{:?}", map);

// 出力
Some(100)
{"y": 200, "z": 300}
</syntaxhighlight>
 
==== 個別の要素を削除する ====
<code>remove</code> メソッドを使用すると、指定したキーの要素をHashMapから削除することができる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::from([
("x", 100),
("y", 200),
("z", 300),
]);

map.remove("y");
println!("{:?}", map);

// 出力
{"x": 100, "z": 300}
</syntaxhighlight>
 
HashMapの変数自体が不要になった場合は、Rustの所有権システムによりスコープを抜けた時点で自動的にメモリが解放される。 
<syntaxhighlight lang="rust">
{
let map = HashMap::new();
// mapを使用
} // ここでmapは自動的に解放される
</syntaxhighlight>
 
==== clearメソッドで全ての要素を削除する ====
clearメソッドを使用すると、全ての要素を削除して空のHashMapが残り、HashMap自体の操作を続けることができる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::from([
("x", 100),
("y", 200),
("z", 300),
]);

map.clear();
println!("{:?}", map);

// 出力
{}
</syntaxhighlight>
 
==== contains_keyメソッドでキーの有無を調べる ====
HashMapに指定するキーがあるかを調べるには、<code>contains_key</code> メソッドを使用する。 
HashMapにキーが存在すればtrue、キーが存在しない場合はfalseを返す。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map = HashMap::from([
("x", 100),
("y", 200),
("z", 300),
]);

println!("{}", map.contains_key("x"));
println!("{}", map.contains_key("a"));

// 出力
true
false
</syntaxhighlight>
 

== HashMapのクローン ==
HashMapをコピーするには、代入による所有権の移動と <code>clone</code> メソッドを使用する方法がある。 
Rustの所有権システムにより、単純な代入では所有権が移動し、元の変数は使用できなくなる。 
 
==== 代入による所有権の移動 ====
単純な代入では、所有権が移動するため、元の変数は使用できなくなる。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map1 = HashMap::from([
("x", 100),
("y", 200),
("z", 300),
]);

let mut map2 = map1; // 所有権が移動
map2.insert("x", 500);

println!("{:?}", map2);
// println!("{:?}", map1); // エラー: map1は既に使用できない

// 出力
{"x": 500, "y": 200, "z": 300}
</syntaxhighlight>
 
==== cloneメソッドで独立したコピーを作成する ====
全く独立した別のHashMapとして扱えるようにするには、<code>clone</code> メソッドを使用する。 
cloneメソッドはディープコピーを行うため、一方を変更しても他方には影響しない。 
<syntaxhighlight lang="rust">
use std::collections::HashMap;

let mut map1 = HashMap::from([
("x", 100),
("y", 200),
("z", 300),
]);

let mut map2 = map1.clone(); // クローンを作成
map2.insert("x", 500);

println!("{:?}", map1);
println!("{:?}", map2);

// 出力
{"x": 100, "y": 200, "z": 300}
{"x": 500, "y": 200, "z": 300}
</syntaxhighlight>
 

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