zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Python字典的实现原理

    以下是自己的学习记录,算是一个总结。

    接下来会依次对下面问题做一个解答:
        1. Python的dict和set为什么是无序的?
        2. 为什么不是所有的python对象都可以用作dict的键和set中的元素

    要弄懂上面的问题,我们首先要了解Python内部是如何实现dict和set类型的。我们先来看看dict的内部结构,dict其实本质上是一个散列表(散列表即总有空白元素的数组,Python会保证至少有三分之一的数组元素是空的),dict的每个键都占用一个表元,而一个表元中又分为两个部分,分别是对键的引用和对值的引用。当我们存放一个对象的时候,首先会要计算这个元素的散列值,python中使用hash()方法来实现的,这也就回答了第二个问题,因为不是所有的python对象都可以使用hash来获取散列值,获取不到散列值也就不可能存放到dict中,所以只有可hash的对象才能够作为dict的键。值得注意的是内置的hash方法可以用于所有的内置类型对象的,所有用户自定义的对象默认都是可以作为键的,因为自定义对象的散列值是通过id()来获取的。例如:

    class T(object):
        pass
    
    
    t = T()
    
    print(id(t))
    d = {t: 1}
    print(d)
    
    ###  2133693018240
    ###  {<__main__.T object at 0x000001F0CA03B080>: 1}

    现在假设我们已经获取到了元素的散列值,接下来就该计算应当存放位置了,将散列值对数组长度进行取余,得到的结果就是存放位置的索引了。但是不同的key可能会得到相同的散列值,也就是哈希冲突的问题,python内部是使用开放寻址的方法来解决的,开放寻址法就不在此详细说了。关于为什么dict是无序的,这个是因为python内部会保证散列表至少有三分之一的位置为空,当我们增加元素的时候,python有可能会对散列表进行扩容,具体操作就是重新开辟一块更大的空间,将原有的元素添加到新表里面,这个过程中可能又会发生新的散列冲突,导致新的散列表中的键的次序发生变化。当然呢如果想要保存顺序也可以使用OrderedDict来处理

     

    dict操作的时间复杂度:

    操作 操作说明 时间复杂度
    copy 复制 O(n)
    get(value) 获取 O(1)
    set(value) 修改 O(1)
    delete(value) 删除 O(1)
    search(in) 字典搜索 O(1)
    iterration 字典迭代 O(n)

    set集合和dict一样也是基于散列表的,只是他的表元只包含值的引用而没有对键的引用,其他的和dict基本上是一致的,所以在此就不再多说了。

  • 相关阅读:
    Java实现 蓝桥杯 算法训练 画图(暴力)
    Java实现 蓝桥杯 算法训练 画图(暴力)
    Java实现 蓝桥杯 算法训练 相邻数对(暴力)
    Java实现 蓝桥杯 算法训练 相邻数对(暴力)
    Java实现 蓝桥杯 算法训练 相邻数对(暴力)
    Java实现 蓝桥杯 算法训练 Cowboys
    Java实现 蓝桥杯 算法训练 Cowboys
    55. Jump Game
    54. Spiral Matrix
    50. Pow(x, n)
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/FanMLei/p/10501005.html
Copyright © 2011-2022 走看看