Python中無法哈希化（unhashable）類型的解決方法

一、為什麼存在無法哈希化類型

在Python中，哈希表是一種重要的數據結構，它通過將關鍵字映射到表中索引來加速查找和插入操作。其中，關鍵字為可哈希化類型，這意味著類型必須是不可變的（immutable）並且具有__hash__()方法。但是，存在一些不可哈希化的類型，例如列表、集合和字典等可變對象。這是因為可變對象的哈希值可能會在對象生命周期中發生變化，這會導致在哈希表中查找時出現問題。

二、解決方法1：轉換為可哈希化類型

要解決無法哈希化類型的問題，最簡單的方法是將其轉換為可哈希化類型。這可以通過將可變對象轉換為不可變對象來實現。例如，對於列表，可以使用元組（tuple）代替。元組是不可變的，因此可以用作字典的鍵或集合中的元素。

# 使用元組代替列表作為字典的鍵
d = {(1, 2): 'value'}
print(d[(1, 2)])

對於集合，同樣可以使用元組或不可變集合（frozenset）代替可變集合。

# 使用不可變集合代替可變集合作為集合的元素
s = set()
fs = frozenset([1, 2])
s.add(fs)
print(s)

三、解決方法2：自定義哈希函數

如果轉換為可哈希化類型不可取，還可以通過自定義哈希函數來解決無法哈希化類型的問題。在Python中，可以通過__hash__()方法自定義哈希函數。

例如，假設我們有一個Student類，它包含學生的姓名和年齡。

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

由於Student類是可變的，因此不能用作字典的鍵或集合中的元素。為了解決這個問題，我們可以自定義哈希函數。我們將學生的姓名和年齡進行拼接，並返回其哈希值。

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __hash__(self):
        return hash(self.name + str(self.age))

現在，我們就可以將Student對象用作字典的鍵或集合中的元素了。

s1 = Student('Alice', 18)
s2 = Student('Bob', 20)

d = {s1: 'Alice', s2: 'Bob'}
print(d[s1])

s = set([s1, s2])
print(s)

四、解決方法3：使用Lru_cache

如果無法為類型定義哈希函數，也可以使用functools.lru_cache()函數。該函數使用LRU演算法（最近最少使用演算法）緩存函數的結果，以加快函數的執行速度。

例如，我們可以編寫一個遞歸函數，計算斐波那契數列的第n個數。遞歸函數存在重複計算的問題，可以使用lru_cache函數緩存函數的結果，避免重複計算。

import functools

@functools.lru_cache()
def fib(n):
    if n in (0, 1):
        return n
    return fib(n-1) + fib(n-2)

print(fib(4))

以上就是Python中無法哈希化類型的解決方法。要解決這個問題，可以將其轉換為可哈希化類型、自定義哈希函數或使用Lru_cache。