在Rust中检查两个HashMap是否具有相同的键集

Question

假设我有两个HashMaps（或任何具有将键映射到其他内容的映射结构），map1和map2，并且我想确保它们具有相同的键集。请注意，键在地图中是相同类型的，但值不相同。

我的初始尝试只是：

map1.keys().eq(map2.keys())

虽然第一次尝试这个方法成功了，但是迭代器的eq函数（可以理解为相等判断）似乎比较的是迭代器产生的键值的顺序，而不是检查第二个迭代器中是否存在一个键。这很容易让人误解。另外，HashMap::keys() 产生的迭代器中 键的顺序不是确定的，这使得即使键集合在集合论意义上相同，相等性函数也经常会失败。

因此，我的下一步尝试是创建一个函数来处理这个问题：

fn keys_match<T:std::cmp::Eq + std::hash::Hash,U,V>(map1:&HashMap<T,U>, map2:&HashMap<T,V>) -> bool {
  // Make sure that map1.keys() ⊆ map2.keys()
  for key in map1.keys() {
    match map2.get(key) {
      None => return false,
      Some(_) => {}
    }
  }
  // If map1.keys() ⊆ map2.keys() and their sizes equal, then the sets are equal
  map1.len() == map2.len()
}

注意Rust初学者：我的第一次尝试实际上是在知道映射中的键是String类型的情况下进行的，因此我的函数签名为:

fn keys_match<T,U>(map1:&HashMap<String,T>, map2:&HashMap<String,U>) -> bool

我意识到可以通过要求它们具有Eq和Hash trait来泛型化通用键类型。

问题：在Rust中有更简洁的方法吗？

- Jemenake

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这不是一个答案，但你可能首先应该测试大小，这样如果长度不同，就不会浪费时间比较键。 - Jmb

好建议。我想我有点陷入了试图限制早期返回和代码大小的困境中，但你是对的，只要 HashMap::len() 不会迭代键（并且根据您的用例是否倾向于测试相同大小但不同的集合），首先测试长度是一个重要的考虑因素。 - Jemenake

Answer 1

有没有更简洁的方式在Rust中完成这个任务？

fn keys_match<T: Eq + Hash, U, V>(
    map1: &HashMap<T, U>, 
    map2: &HashMap<T, V>,
) -> bool {
    map1.len() == map2.len() && map1.keys().all(|k| map2.contains_key(k))
}

(Playground)

这段代码相比你的代码有三个改进：

• 使用Iterator::all可以缩短代码长度。
• 使用HashMap::contains_key比检查HashMap::get的结果更好。
• 首先检查长度，因为这是一个便宜的测试，应该首先进行。

- Lukas Kalbertodt

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我以前从未遇到过迭代器的.all()函数（也没有.any()）。现在我会知道在其他支持迭代器的语言中要寻找它们。 - Jemenake

@Jemenake 是的，Iterator 的许多方法非常好用，可以真正缩短您的代码。在我看来，这样做可以使代码更易读 :) - Lukas Kalbertodt

map1.keys().any(|k| !map2.contains_key(k)) 可能更高效（最坏情况下的性能相同为 O(n)，但最佳情况要好得多）。 - Teymour

@TeymourAldridge 没有区别。如果all中的闭包返回false，它也不会再尝试任何进一步的操作并立即停止。all和any实际上只是彼此反转的版本。 - Lukas Kalbertodt

@TeymourAldridge 没问题！ - Lukas Kalbertodt