32、Python字典实现与NumPy多维迭代器解析

Python字典实现与NumPy多维迭代器解析

1. Python字典实现

1.1 哈希表搜索算法

在Python字典的C代码实现中，哈希表搜索时使用了如下算法：

while (<slot is full> && <item in slot doesn't equal the key>) {
    slot = (5*slot) + 1 + perturb;
    perturb >>= 5;
}

这里， 5*slot 在C代码里用位运算和加法表示为 (slot << 2) + slot 。扰动因子 perturb 初始为完整的哈希码，其位每次向下移动5位。这样能确保哈希码的每一位都能较快地影响探测的槽索引。最终，扰动因子变为0，模式变为 slot = (5*slot) + 1 ，这能生成0到 ma_mask 之间的每个整数，保证搜索操作最终能找到键（搜索时）或空槽（插入时）。

选择5位的位移值是通过实验确定的，5位比4位或6位在减少冲突方面略好，但差异并不显著。早期版本使用乘法或除法等更复杂的操作，虽然冲突统计表现出色，但计算速度稍慢。

1.2 字典大小调整

1.2.1 调整原则

字典哈希表的大小需要随着键的添加进行调整，代码目标是保持表填充率为2/3。即如果字典持有 n