Python字典类型不能哈希的原因及解决方法

小蓝 • 2024-12-12 13:00 • 编程

一、哈希(HASH)算法

哈希算法，也叫散列算法，是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度（哈希值）的算法。它是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度（哈希值）的算法。哈希值通常是一个32位或者64位的二进制数，在计算机科学中被广泛应用。

Python中的哈希算法应用在字典类型上，字典的key必须是可哈希的（不可变的），这也因此导致了Python字典类型不能存储可变的对象，如列表、字典等。

二、字典类型不能哈希的原因

Python中的字典类型使用哈希表来实现，所以字典类型的键必须是可哈希的。可哈希的对象需要满足两个条件：

1、支持hash()函数，即相同的对象调用hash()函数得到的值一定相同。

2、支持比较运算符，即可以判断两个对象是否相等。

由于可变对象的哈希值是根据其内容计算出来的，所以如果对象在哈希表中发生改变，则其对应的哈希值会发生变化，从而会导致字典表的错误。

所以Python中的不可哈希对象，如列表、字典等，都不能作为字典的key。

三、解决方法

1、使用元组作为字典的key

元组是Python中的不可变类型，它的内容不可改变，所以可以作为字典的key。这样可以将多个数据合并成元组，作为一个不可变的对象作为字典的key，解决了字典不能存储可变对象的问题。


# 示例代码
d = {('apple', 1): 'one apple'}

2、使用frozenset作为字典的key

frozenset是一种不可变的集合类型，因为它是不可变的，所以可以作为字典的key，同时也可以存储可变的元素。


# 示例代码
d = {frozenset([1, 2, 3]): '123'}

3、使用hashlib模块生成哈希值

如果需要使用可变对象作为字典的key，可以使用hashlib模块生成哈希值作为key，通过比较对象内容来判断key是否相等。


# 示例代码
import hashlib

class MyObject:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
    def __eq__(self, other):
        return self.name == other.name
    def __hash__(self):
        return int(hashlib.sha256(self.name.encode('utf-8')).hexdigest(), 16)

a = MyObject('hello')
b = MyObject('world')
d = {a: 1, b: 2}

四、总结

Python字典类型不能存储可变对象的原因是因为哈希表的实现需要用到哈希算法，而可变对象的哈希值不稳定，故不能作为哈希表的key。为了解决这个问题，可以使用元组、frozenset、hashlib模块生成哈希值等方法来解决。

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