Python 为什么字典键必须是不可变的？

为什么字典键必须是不可变的？我正在寻找一个简单、明确的原因来解释为什么Python字典中的键具有这种限制

作为Fredrik Lundh：

字典的哈希表实现使用哈希值 从键值计算以查找键。如果钥匙是一把钥匙 可变对象，其值可以更改，因此其哈希也可以更改 改变但是，无论是谁更改了关键对象，都无法识别它 被用作字典键，无法在中移动条目 字典。然后，当您尝试在 无法找到它，因为它的哈希值不同。如果 你试图查找旧值，但也找不到， 因为在该散列箱中找到的对象的值 不一样

---

在我的电脑上，有一个文件

/etc/dictionares common/words

，包含大量英语单词：

>>> with open("/etc/dictionaries-common/words") as f:
...     words = [line.strip() for line in f]
... 
>>> "python" in words
True
>>> "BDFL" in words
False

让我们创建一个字典来存储所有这些单词的长度：

>>> word_lengths = {w: len(w) for w in words}
>>> word_lengths["parrot"]
6

而且，为了好玩，我们将洗牌我们原来的单词列表：

>>> from random import shuffle
>>> shuffle(words)
>>> words[:5]
["Willie's", 'Araceli', 'accessed', 'engagingly', 'hobnobs']

嗯。无论如何现在我们已经把

单词弄得乱七八糟了

，我们变得有点偏执了（可能是因为同样的原因，我们渴望hobnobs），我们想检查我们的

单词长度

字典中的所有单词在我们把它们混在一起后是否仍然在

单词中：

>>> all(w in words for w in word_lengths)
True

好吧，我们到了那里，但在我的机器上花了三分钟——至少有足够的时间多吃几块美味的饼干。想一想，很明显原因是：我们有

>>> len(words)
99171

。。。要检查将近十万个单词，对于字典中的每一个单词，Python都必须在我们混乱的单词列表中进行搜索，直到找到匹配的单词。它不必总是检查整个列表，但平均每次检查五万个单词（或列表的一半），总共进行50000×100000=5000000000次测试。即使在这个奇迹般的科技时代，50亿美元也是一大笔钱

为了绝对确定（我通常不那么偏执；通常我只是困了），让我们从另一个角度检查一下，并确保
单词中的所有内容仍然在
单词长度中：

>>> all(w in word_lengths for w in words)
True

嘿，什么？这次大概是十分之一秒！有什么好处？你把我吓坏了，伙计。。。嘿，我的饼干呢？我刚才有，我肯定

与列表不同，它可以按任何旧的顺序排列（因此确保某些项目在列表中意味着依次检查每个项目，直到找到它为止），字典的效率要高一些。派对上可能没那么好玩，但嘿，让它负责音乐，一切都会好起来的，你知道吗

字典无情效率的秘密在于，对于每个项，字典根据其内容计算密钥的散列（实际上只是一个整数），并使用该散列将项存储在内存中的特定位置。然后，当您查找项目时，它会再次计算密钥内容的散列，对自己说“好的，
“python”
，散列到
7036520087640895475
…是的，我知道我一定把它放在哪里了”，然后直接到正确的内存位置找到它。所以这一次，它只需要做十万张支票，而不是五十亿张

这有点像把你所有的CD整齐地按字母顺序放在架子上，而不是随机地从盒子里放在你的扬声器上。我告诉你，字典知道它在哪里

但是，词典能够把它们放在一起是有代价的。还记得我说过字典根据项目的内容计算哈希吗？那么，如果内容发生变化会发生什么？对于不可变的对象来说，这不是问题——它们的内容不能改变——但根据定义，可变对象可以改变它们的内容，当它们改变时，它们的散列（如果它们有散列）也会改变。这很酷，很明显，不是每个人都想被放进盒子里，我明白了，但是如果散列已经改变了，字典就无法确定它把东西放在哪里了

就好像Joy Division把他们的名字改成了New Order，现在你不知道你把12英寸的蓝色星期一混音放在哪里了。这根本不起作用

因此，字典有一条规则：如果你想成为一个键，不要去改变
如果键可以改变，如何确保它能找到正确的键？我建议你关注一下你是否对实现感兴趣。这个问题是关于Python编程语言中的设计决策，而不是关于如何解决sp特殊问题。它也在Python在线文档中被回答：Python 3。x：你在溢出博客中被提到了，你应得的：你会为快乐划分/新秩序类推而投票，但是看了你的个人资料，我现在就要投票了，因为你是我第一个。甚至在这里谁是本地人。