解決python中set與dict的無(wú)序問(wèn)題

每個(gè)熟悉python的人都知道，python提供給了我們各種各樣原生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如list、tuple、set、dict等等。這些形形色色的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為我們程序猿提供了業(yè)務(wù)支持。但是要用好這些對(duì)象，可就要理解這些結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

比如簡(jiǎn)單的區(qū)分：可變與不可變、有序與無(wú)序。

那么本文就想和大家分享一下，這個(gè)無(wú)序中的細(xì)節(jié)。

在開(kāi)始之前，本蟒蛇嚴(yán)重申明，集合和字典是無(wú)序的??！集合和字典是無(wú)序的！！集合和字典是無(wú)序的??！不要看完本蛇說(shuō)完，然后得到了什么奇奇怪怪的結(jié)論！本文基于python3.6進(jìn)行講解，什么你還是2.7？兄弟醒醒，都2018年了o(∩_∩)o 哈哈

字典和集合是無(wú)序的，只要你懂一點(diǎn)點(diǎn)python的皮毛，你都熟知這句話(huà)。大家在初識(shí)python時(shí)就學(xué)習(xí)過(guò)，什么是可迭代對(duì)象（分清楚這個(gè)多半是想知道到底啥能被for循環(huán)遍歷），什么是可變可迭代對(duì)象，什么是不可變可迭代對(duì)象，什么是無(wú)序什么是有序。但大家有想過(guò)證明無(wú)序嘛？自然會(huì)想，本蟒蛇也不例外。那么如何證明無(wú)序性呢？簡(jiǎn)單暴力的解決辦法，隨便寫(xiě)個(gè)兩行代碼，定義一個(gè)set然后print看結(jié)果唄！

我的測(cè)試代碼如下：

s = {'a','b','c'}
print(s)

真的是簡(jiǎn)單暴力又直接，看到這兩行代碼不經(jīng)感嘆，人生苦短，我用python（本蟒蛇大學(xué)學(xué)的java）。好了，當(dāng)我瘋狂運(yùn)行這個(gè)程序的時(shí)候輸出結(jié)果自然也不唯一。

無(wú)序嘛！就是這個(gè)意思~

但是事情沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，我無(wú)意又用int類(lèi)型試了一試，如下：

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

猜猜發(fā)生了什么？這種情況下，無(wú)論我怎么瘋狂輸出，瘋狂運(yùn)行這段代碼，我得到的結(jié)果卻是唯一的，那就是print了｛1，2，3｝

通過(guò)反復(fù)嘗試我發(fā)現(xiàn)，只要是int類(lèi)型，那么set好像就變成有序了，無(wú)論聲明這個(gè)set時(shí)數(shù)字如何擺放，輸出結(jié)果總是以一種固定的順序！同樣我將dict字典的key值設(shè)為int類(lèi)型，這時(shí)候字典也變成了固定的排序方式。

這是為什么呢？

講到這里，本蛇需要繼續(xù)聲明set和dict是無(wú)序的！別懷疑你的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。那么為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢，答案只需要從底層源碼中就能找到。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是字典和集合的無(wú)序性在python是如何實(shí)現(xiàn)的？

字典和集合無(wú)序的實(shí)現(xiàn)方式是hash表。沒(méi)錯(cuò)，他們是通過(guò)hash值來(lái)將對(duì)象放入hash表中，從而達(dá)到無(wú)序的操作（眾所周知對(duì)象的hash值是不斷變化的）。

代碼如下：

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

通過(guò)打印出hash值，結(jié)果也就一目了然啦~

就像上圖顯示一樣，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就是依據(jù)hash表來(lái)進(jìn)行排列的，這就實(shí)現(xiàn)了集合的無(wú)序。

那么同樣的操作我們放在int類(lèi)型上呢？

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

到這一步，可能有些猿們就知道結(jié)果了，沒(méi)錯(cuò)結(jié)果如下：

無(wú)論我多努力的輸出，123的hash值卻那么任性就是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過(guò)hash表實(shí)現(xiàn)的，所以自然順序就不會(huì)變。

所以，問(wèn)題解決啦~就是因?yàn)閔ash的原因，導(dǎo)致了這一怪異現(xiàn)象。提到了hash表不得不佩服python的精妙，dict是原生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中常用來(lái)儲(chǔ)存大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的工具，類(lèi)似數(shù)據(jù)庫(kù)。

這種情況下，查詢(xún)效率真的是很關(guān)鍵的存在。利用了hash表，空間換時(shí)間的方式大大提高了查詢(xún)效率，妙呀~

所以！不知道大家在做列表隨機(jī)的時(shí)候會(huì)不會(huì)這樣操作，反正本蟒蛇是干過(guò)（年少不懂事~），就是類(lèi)似下面的代碼：

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

有沒(méi)有？？完美！精簡(jiǎn)！做隨機(jī)我甚至都沒(méi)導(dǎo)入random模塊！在沒(méi)有重復(fù)對(duì)象的情況下轉(zhuǎn)為集合在轉(zhuǎn)回來(lái)不就隨機(jī)了嘛~那么通過(guò)上面的分析，當(dāng)出現(xiàn)int類(lèi)型時(shí)這個(gè)隨機(jī)就失去了意義啦~避免這樣使用喲。而且在真正的生產(chǎn)過(guò)程中，你用到列表隨機(jī)說(shuō)明就有重復(fù)值呀~如果沒(méi)有。。為什么不直接就用set呢。。。Σ( ° △ °|||)︴可別忘了set還帶去重呢！

所以！記住set是無(wú)序的！也千萬(wàn)別鉆int值是有序的這個(gè)空子！因?yàn)楹?jiǎn)單的說(shuō)，我運(yùn)行時(shí)是CPython作為解釋器的，別的結(jié)果可能不一樣喲~而且python是一門(mén)膠水語(yǔ)言，百搭的中央空調(diào)，和什么都能配~所以不能保證你的代碼絕對(duì)只用cPython作為解釋器。

所以set與dict是無(wú)序的~但是無(wú)序的世界里也有小驚喜等著我們發(fā)現(xiàn)~

補(bǔ)充：Python中關(guān)于dict和set的比較