解决python中set与dict的无序问题

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','b','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~

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｝

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~

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：

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。。。Σ( ° △ °|||)︴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

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脚本之家。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。

最新评论