Python 字典键的哈希值和值的查找

最新推荐文章于 2025-02-22 13:00:52 发布

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#python #哈希算法 #开发语言

字典是根据键的哈希值来存储和查找值的，在字典（也称为哈希表或映射）这种数据结构中，每个键值对（key-value pair）的存储和查找操作都是基于键（key）的哈希值来进行的。哈希值是一个数字，它是通过应用一个哈希函数到键上得到的。这个哈希值决定了键值对在字典内部数组或链表中的位置。这种方法使得字典能够在平均情况下实现非常快速的查找、插入和删除操作，时间复杂度接近O(1)。

例子

假设我们有一个简单的字典，用来存储学生的名字和他们的年龄：

# 使用不可变类型作为键，任意类型作为值
my_dict = {
    'name': 'Alice',  # 字符串键，字符串值
    'age': 30,        # 字符串键，整数值
    'is_student': False,  # 字符串键，布尔值
    'courses': ('Math', 'Science'),  # 字符串键，元组值
    'grades': {  # 字符串键，字典值
        'Math': 'A',
        'Science': 'B'
    },
    'function': lambda x: x * 2  # 字符串键，函数值
}

# 尝试使用可变类型作为键（这将引发TypeError）
# wrong_dict = {[1, 2, 3]: 'This will not work'}  # 列表是不可变的，不能用作键

哈希函数：当我们想要在这个字典中存储或查找一个键值对时，Python首先会对键（比如"Alice"）应用一个哈希函数。这个哈希函数会将键转换成一个整数哈希值。例如，假设哈希函数将"Alice"转换为哈希值12345。
存储位置：然后，这个哈希值会被用来确定键值对在字典内部存储数组中的索引位置。为了简化，我们可以假设字典使用一个长度为10000的数组作为存储桶（bucket）。那么，键值对（