关于Python中的字典(映射、哈希、散列)理解

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关于dict

Python 的字典中有很多名字(“映射”、”哈希”、”散列”和”关系数组”)，那你知道为什么字典会被称为Hash吗？你知道为什么字典对于键Key的存储要求很严格，但对于对应的值Value的存储却要求很宽松吗？

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引用：WIKI词条
A hash function is any function that can be used to map data of arbitrary size to data of fixed size. The values returned by a hash function are called hash values, hash codes, digests, or simply hashes. One use is a data structure called a hash table, widely used in computer software for rapid data lookup. Hash functions accelerate table or database lookup by detecting duplicated records in a large file. They are also useful in cryptography. A cryptographic hash function allows one to easily verify that some input data maps to a given hash value, but if the input data is unknown, it is deliberately difficult to reconstruct it (or equivalent alternatives) by knowing the stored hash value. This is used for assuring integrity of transmitted data, and is the building block for HMACs, which provide message authentication.
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Hash functions are related to (and often confused with) checksums, check digits, fingerprints, lossy compression, randomization functions, error-correcting codes, and ciphers. Although these concepts overlap to some extent, each has its own uses and requirements and is designed and optimized differently. The HashKeeper database maintained by the American National Drug Intelligence Center, for instance, is more aptly described as a catalogue of file fingerprints than of hash values.

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先上一张图

“散列函数是一种从任何一种数据中创建小的数字”指纹”的方法。散列函数把消息或数据压缩成摘要，使得数据量变小，将数据的格式固定下来。该函数将数据打乱混合，重新创建一个叫做散列值的指纹。散列值通常用来代表一个短的随机字母和数字组成的字符串。好的散列函数在输入域中很少出现散列冲突。在散列表和数据处理中，不抑制冲突来区别数据会使得数据库记录更难找到。”

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世界上没有完全相同的两片树叶，也没有相同的指纹，散列函数是用于从数据中创建下的数字指纹的方法。
如图，Python 调用内部的散列函数，将键（Key）作为参数进行转换，得到一个唯一的地址（这也就解释了为什么给相同的键赋值会直接覆盖的原因，因为相同的键转换后的地址是一样滴），然后将值（Value）存放到该地址中。
对于 Python 来说，键（Key）必须是可哈希的，换句话说就是要可以通过散列函数计算出唯一地址的。那如果拿一个变量当键（Key）可以吗？肯定不行。因为变量随时都可能改变，不符合可哈希原则！

同样的，列表、字典、集合这些都是可变的，所以都不能做为键（Key）来使用。

那有朋友可能会问，那元祖呢？元祖总该是不变的吧？

其实不然，因为元祖里边可以存放列表这类可变因素，所以如果实在想拿元祖当字典的键（Key），那必须对元祖做限制：元组中只包括像数字和字符串这样的不可变元素时，才可以作为字典中有效的键（Key）。

另外还需要注意的一点是，Python 的哈希算法对相同的值计算得到的结果是一样的，也就是说 12315 和 12315.0 的值相同，他们被认为是相同的键（Key）。

嗯，这就是事情的真相！