Python 里 immutable和hashable的概念

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本文详细介绍了Python中immutable和hashable的概念及其区别。immutable指的是对象创建后无法被修改，而hashable则是指对象可以作为哈希表的索引。文章通过实例展示了不同数据类型的特性，并解释了为什么只有immutable对象才是hashable的。

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原文：http://www.lfhacks.com/tech/immutable-hashable-in-python

Python 里有两个紧密联系的概念： immutable和hashable. 都是描述一个对象的属性。

immutable

immutable指对象一经创建，即不可修改。对象是不是immutable取决于数据类型，比如整型（integer）、字符串（string）和元组（tuple）都是immutable，而列表（list）、字典（dictionary）、集合（set）都是mutable。这种不可修改体现在：
1. 字符串不能原位（in-place）修改，而list可以：

>>> string = 'Hello'
>>> string[3:] = 'a'
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
    string[3:]='a'
TypeError: 'str' object does not support item assignment</font>
>>>
>>> lst=[1,2,3,4]
>>> lst[2:] = [1]
>>> lst
[1, 2, 1]

2. tuple没有方法，而list有很多

>>> t = (1, 2, 3)
>>> t.remove(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
     t.remove(1)
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'remove'</font>
>>> t.append(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
  t.append(1)
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'
>>> 
>>> l = [1, 2, 3]
>>> l.remove(3)
>>> l
[1, 2]
>>> l.append(3)
>>> l
[1, 2, 3]

于是，immutable的对象可以作为一个固定不变的对象，适合作为哈希表的索引，因而它们是hashable的。

hashable

哈希表是在一个关键字和一个较大的数据之间建立映射的表，能使对一个数据序列的访问过程更加迅速有效。用作查询的关键字必须唯一且固定不变，于是只有immutable的对象才可以作为关键字，也叫hashable.
如上所述，整型（integer）、字符串（string）和元组（tuple）都可以作为关键字，而list不可以。

>>> d = {1:2, 'Ben':123, (1,2,3):456}
>>> d = {1:2, 'Ben':123, [1,2,3]:456}
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
    d = {1:2, 'Ben':123, [1,2,3]:456}
TypeError: unhashable type: 'list'

immutable与unchangable

tuple是immutable的，即使它包含一个mutable的元素后，仍然可以认为tuple是immutable的，因为他作为一个容器，里面包含对象并没有变化。

>>> t = ([1, 2, 3], 4, 5)
>>> t[0][0] = 0
>>> t
([0, 2, 3], 4, 5)
>>> t[0] = 0
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
    t[0] = 0
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

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