为什么 Python 中的集合以看似一致的顺序显示?
虽然 Python 集合确实是无序的,但它们的显示顺序可能看起来是一致的。这个顺序不是任意的,而是由底层哈希算法和内存分配决定。
哈希和内存放置
集合中的每个元素都经过哈希处理,最后一个元素被哈希处理。散列的 N 位(其中 N 取决于集合大小)用作数组索引。然后将元素放置在内存中的这些索引处。因此,元素在内存中的顺序决定了它们生成的顺序。
冲突解决
但是,当多个元素具有相同的哈希值时,就会出现冲突解决机制进入游戏。这些机制将元素分配到不同的内存位置(备份位置)。发生这种情况的确切顺序取决于首先到达的元素。
整数元素示例
考虑 set_1 和 set_2 的示例:
set_1 = set([5, 2, 7, 2, 1, 88]) set_2 = set([5, 2, 7, 2, 1, 88])
元素的散列中具有唯一的最后 3 位,因此可以避免冲突。两个集合中元素的顺序被保留,因为它们是以相同的顺序添加的。
字符串元素示例
在 set_3 和 set_4 的情况下:
set_3 = set('abracadabra') set_4 = set('abracadabra')
再次,由于哈希中唯一的最后 3 位,避免了冲突。元素按照添加的顺序生成,这两个集合中的顺序恰好相同。
不保证插入顺序
需要注意的是,不保证集合中元素的顺序。如果输入列表重新排序,顺序可能会有所不同,尤其是在发生冲突时。
性能影响
哈希和内存分配过程可能会影响集合性能。例如,当具有相似哈希值的元素数量增加时,冲突解决变得更加复杂,影响集合查找和插入操作。
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