Perl入门笔记——哈希

Learning Perl 

第六章 哈希
哈希是一种数据结构，与数组不同之处在于索引方式，数组以数字来索引，哈希则以名字来索引。
哈希的索引值，称为键，并不是数字，而是任意唯一的字符串。
根据Perl去除不必要限制的原则，哈希可以是任意大小的，就是关联数组(associative array)。
哈希的读写性能很高，值可以是数字，字符串，undef或者组合。但是哈希的键必须全都是字符串。
哈希当作简单的数据库，问题中带有找出重复，唯一，交叉引用，查表之类的字眼，就可以用到哈希。

访问哈希元素
$hash($some_key)
和访问数组类似，只是使用花括号，而非方括号表示索引值。
$animal{'dog'} = "caoqing";
$animal{'cat'} = "xiaohuan";

foreach my $animal (qw \dog cat\) {
  print "I have heard of $animal $animal{$animal}.\n";
}
哈希键不一定是字符串或简单标量变量，也可以是任意的表达式。
若对某个已存在的哈希元素赋值，会覆盖之前的值。

访问整个哈希
指代整个哈希，可以用%作为前缀，%animal。
哈希可以被转变为列表，列表中的元素应该为键值对：
%some_hash = ('cao',20,'qing',3,'wang',21);
在列表上下文，哈希就是简单的键值对列表：
@array = %some_hash;
这种变换成为展开哈希。
#use 5.012;
%some_hash = ('cao',20,'qing',3,'wang',21);
@array = %some_hash;
print "@array";

wang 21 cao 20 qing 3

顺序错乱，是因为哈希已经为快速检索对键值对的存储做了排序，使用哈希的场合，要么存储顺序无关紧要，要么容易在输出是进行排序。

哈希赋值
哈希支持赋值运算符，my %new_hash = %old_hash;
%old_hash会展开为键值对列表，然后通过列表赋值重新构建键值对，形成新的哈希。

胖箭头
将列表赋值到哈希是常常发现列表中的键值对不容易区分。
Perl使用胖箭头(=>)来代替逗号。
my %animal = (
    'dog' => 'caoqing',
    'cat' => 'xiaohhuan',
    'pig' => 'xiaobao',
);
使用旁箭头是可以省略键的引号，左边的部分可以被自动引用。
无需引号的字符序列，称为裸字。
允许省略键名义好的地方是花括号中检索指定键名的元素。比如$animal{'dog'}可以简写为$animal{dog}。不加引号已经成为惯例，如果花括号内不是裸字，Perl会将其做为表达式求值，结果作为键名。

哈希函数
keys和values函数
keys函数返回哈希的键列表，values函数返回哈希的值列表。
my %hash = ('a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3,);
my @k = keys %hash;
my @v = values %hash;
print "@k\n";
print "@v";

a b c
1 2 3
Perl会根据需要重新优化排列顺序，以保持高速访问。在标量上下文中，这两个元素会返回哈希中的元素个数。这个过程不需要遍历整个哈希，所以非常高效。
my %hash = ('a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3,);
my @k = keys %hash;
my @v = values %hash;
my $count = @k;
print "$count\t";
my $count2 = @v;
print "$count2";

3    3
哈希也可以当作布尔值来判断真假，至少有一个键值对，就返回真。

each函数
需要迭代整个哈希时，常见就是each函数，包含两个元素的列表形式返回键值对每次对同一个哈希调用此函数，就会返回下一组键值对，直到所有的元素都被访问过。在没有任何键值对时，each函数会返回空列表。
唯一适合使用each的地方就是在while循环里。
my %hash = ('a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3,);
while (($key, $value) = each %hash) {
    print "$key => $value\n";
}

c => 3
a => 1
b => 2
each返回键值对是乱序的，keys和values返回哈希的自然顺序，如果一次处理哈希，只需要对键排序。
my %hash = ('a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3,);
foreach $key (sort keys %hash) {
  $value = $hash{$key};
  print "$key => $value\n";
}

a => 1
b => 2
c => 3

哈希的典型应用
exists函数
若要检查哈希中是否存在某个键，可以使用exists函数，返回真假，分别表示键存在与否。
my %hash = ('a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3,);
if (exists $hash{d}) {
  print "i love you";
} else {
  print "i hate you";
}

i hate you
delete函数
delete函数可以从哈希删除指定的键及其对应的值。假如键不存在，会直接结束，不出现警告信息或错误信息。
my %hash = ('a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3,);
delete $hash{a};
print keys %hash;

bc
哈希元素的内插
%ENV哈希
Perl程序运行环境的信息，print "PATH is $ENV{PATH}.\n"。
PATH is C:\Program Files (x86)\NVIDIA Corporation\PhysX\Common;C:\Windows\system32;C:\Windows;C:\Windows\System32\Wbem;C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\;D:\strawberry\c\bin;D:\strawberry\perl\site\bin;D:\strawberry\perl\bin;d:\Program Files (x86)\SSH Communications Security\SSH Secure Shell.

习题
1. 编程读取用户指定的名字并且汇报相应的姓。
2. 编程读取单词，然后打印列出每个单词出现次数的列表。
3. 编程输出%ENV所有键值对，按照ASCII编码排序。

答案
1.
my %last_name = qw {
  cao qing
  xiao bao
  wang huan
};
print "Enter a first name: ";
chomp(my $name = <STDIN>);
print "That is $name $last_name{$name}.\n";
2.
my (@words, %count, $word);
@words = qw(i love you cao qing. you are the best people on the world!);
foreach $word (@words) {
  $count{$word} += 1;
}
foreach $word (keys %count) {
  print "$word was seen $count{$word} times.\n";
}
3.
my $longest = 0;
foreach my $key (keys %ENV) {
  my $key_length = length($key);
  $longest = $key_length if $keylength > $longest;
}
foreach my $key (sort keys %ENV) {
  printf "%-${longest}s %s\n", $keys, $ENV{keys};
}