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解决python中set与dict的无序问题

运维开发网 https://www.qedev.com 2021-03-12 10:52 出处:网络 作者: big蟒蛇
每个熟悉python的人都知道,python提供给了我们各种各样原生的数据结构,如list、tuple、set、dict等等。这些形形色色的数据结构为我们程序猿提供了业务支持。但是要用好这些对象,可就要理解这些结构的特点。

每个熟悉python的人都知道,python提供给了我们各种各样原生的数据结构,如list、tuple、set、dict等等。这些形形色色的数据结构为我们程序猿提供了业务支持。但是要用好这些对象,可就要理解这些结构的特点。

比如简单的区分:可变与不可变、有序与无序。

那么本文就想和大家分享一下,这个无序中的细节。

在开始之前,本蟒蛇严重申明,集合和字典是无序的!!集合和字典是无序的!!集合和字典是无序的!!不要看完本蛇说完,然后得到了什么奇奇怪怪的结论!本文基于python3.6进行讲解,什么你还是2.7?兄弟醒醒,都2018年了o(∩_∩)o 哈哈

字典和集合是无序的,只要你懂一点点python的皮毛,你都熟知这句话。大家在初识python时就学习过,什么是可迭代对象(分清楚这个多半是想知道到底啥能被for循环遍http://www.cppcns.com历),什么是可变可迭代对象,什么是不可变可迭代对象,什么是无序编程客栈什么是有序。但大家有想过证明无序嘛?自然会想,本蟒蛇也不例外。那么如何证明无序性呢?简单暴力的解决办法,随便写个两行代码,定义一个set然后print看结果呗!

我的测试代码如下:

s = {'a','bwww.cppcns.com','c'}
print(s)

真的是简单暴力又直接,看到这两行代码不经感叹,人生苦短,我用python(本蟒蛇大学学的java)。好了,当我疯狂运行这个程序的时候输出结果自然也不唯一。

无序嘛!就是这个意思~

解决python中set与dict的无序问题

但是事情没有那么简单,我无意又用int类型试了一试,如下:

s = {1,2,3}
print(s)

猜猜发生了什么?这种情况下,无论我怎么疯狂输出,疯狂运行这段代码,我得到的结果却是唯一的,那就是print了{1,2,3}

解决python中set与dict的无序问题

通过反复尝试我发现,只要是int类型,那么set好像就变成有序了,无论声明这个set时数字如何摆放,输出结果总是以一种固定的顺序!同样我将dict字典的key值设为int类型,这时候字典也变成了固定的排序方式。

这是为什么呢?

讲到这里,本蛇需要继续声明set和dict是无序的!别怀疑你的专业知识。那么为什么出现这种现象呢,答案只需要从底层源码中就能找到。

简单来说,就是字典和集合的无序性在python是如何实现的?

字典和集合无序的实现方式是hash表。没错,他们是通过hash值来将对象放入hash表编程客栈中,从而达到无序的操作(众所周知对象的hash值是不断变化的)。

代码如下:

s = {'A','B','C'}
print(hash('A'))
print(hash('B'))
print(hash('C'))
print(s)

通过打印出hash值,结果也就一目了然啦~

解决python中set与dict的无序问题

就像上图显示一样,每次的hash值都不同,那么字符ABC在hash表中的位置也不同,然而set就是依据hash表来进行排列的,这就实现了集合的无序。

那么同样的操作我们放在int类型上呢?

s = {1,2,3}
print(hash(1))
print(hash(2))
print(hash(3))
print(s)

到这一步,可能有些猿们就知道结果了,没错结果如下:

解决python中set与dict的无序问题

无论我多努力的输出,123的hash值却那么任性就是123。是的,python中int型的hash值就是它本身,那么set或dict中的排序方式又是通过hash表实现的,所以自然顺序就不会变。

所以,问题解决啦~就是因为hash的原因,导致了这一怪异现象。提到了hash表不得不佩服python的精妙,dict是原生数据结构中常用来储存大量复杂数据的工具,类似数据库。

这种情况下,查询效率真的是很关键的存在。利用了hash表,空间换时间的方式大大提高了查询效率,妙呀~

所以!不知道大家在做列表随机的时候会不会这样操作,反正本蟒蛇是干过(年少不懂事~),就是类似下面的代码:

L = ['a','b','c']
L = list(set(L))
print(L)

有没有??完美!精简!做随机我甚至都没导入random模块!在没有重复对象的情况下转为集合在转回来不就随机了嘛~那么通过上面的分析,当出现int类型时这个随机就失去了意义啦~避免这样使用哟。而且在真正的生产过程中,你用到列表随机说明就有重复值呀~如果没有。。为什么不直接就用set呢。。。( △ |||)︴可别忘了set还带去重呢!

所以!记住set是无序的!也千万别钻int值是有序的这个空子!因为简单的说,我运行时是CPython作为解释器的,别的结果可能不一样哟~而且python是一门胶水语言,百搭的中央空调,和什么都能配~所以不能保证你的代码绝对只用cPython作为解释器。

所以set与dict是无序的~但是无序的世界里也有小惊喜等着我们发现~

补充:Python中关于dict和set的比较

语法 dict set
定义 通过键-值储存的字典 只储存list值的集合
性质 键和值一一对应 储存的值不能重复
用法 存入:字典名[‘键'] = 值 删除:字典名.pop(‘键') 替换:字典名[‘键'] = 新值 存入集合名.add(内容) 删除:集合名.remove(值) 交并补运算:

共同点:

set的原理和dict一样,所以,同样不可以放入可变对象,因为无法判断两个可变对象是否相等,也就无法保证set内部“不会http://www.cppcns.com有重复元素”。

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持我们。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

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