Python中针对相等值对象的__hash__方法

Question

假设我有一些Person实体，我想知道其中一个是否在列表中：

person in people?

我不关心“对象ID”是什么，只关心它们的属性是否相同。因此我将此放入我的基类中：

# value comparison only
def __eq__(self, other):
    return (isinstance(other, self.__class__) and self.__dict__ == other.__dict__)

def __ne__(self, other):
    return not self.__eq__(other)

但是为了能够在集合中测试相等性，我还需要定义哈希，所以……

# sets use __hash__ for equality comparison
def __hash__(self):
    return (
        self.PersonID,
        self.FirstName,
        self.LastName,
        self.etc_etc...
    ).__hash__()

问题是我不想列出每个属性，也不想在属性更改时每次修改哈希函数。

那么这样做可以吗？

# sets use __hash__ for equality comparison
def __hash__(self):
    values = tuple(self.__dict__.values())
    return hash(values)

这个方案是否明智，且性能损失不会太大？考虑到是一个 web 应用的情况。

非常感谢。

- Barry

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会不会出现ID相同但信息不同的人？ - user2357112

如果两个人的ID都是“None”，我想比较他们的属性。 - Barry

Answer 1

字典的无序性意味着，如果 dict 的顺序不同，tuple(self.__dict__.values()) 就容易产生不同的结果（例如，如果一个 dict 中属性的赋值顺序不同）。

因为你的 values 是可哈希的，所以你可以尝试这个方法：

return hash(frozenset(self.__dict__.items()))

另外，需要注意的是__hash__不需要考虑所有内容，因为当哈希值相等时，__eq__仍然会用于验证相等性。因此，你可能可以这样做：

return hash(self.PersonID)

假设PersonID在实例之间是相对唯一的。

- nneonneo

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我想做 person in people，其中没有人拥有PersonID。如果发生冲突，集合比较会回退到使用 __eq__ 吗？ - Barry

集合比较在使用__hash__缩小搜索范围后，总是使用__eq__。这就是哈希集合（如Python中的set）的设计方式。哈希值从未被用作唯一键。 - nneonneo

例如，您可以让哈希函数在任何情况下返回4，即使这样做会影响使用您的对象作为键时集合和字典操作的性能，但不会影响程序的正确性。 - nneonneo

@keeny：忘了提一下：如果你确实经常期望PersonID是None，那么你可以通过使用一个便宜的测试来改进唯一性，例如hash(self.PersonID or self.LastName)。这仍然只哈希一个东西，但在PersonID是假值（例如None）时选择LastName。 - nneonneo

@ahmed_khan_89：啊，这个答案已经十年了，是写给Python 2的。现在已经更新成Python 3了。 - nneonneo

Answer 2

如果您已经使用__eq__的__dict__相等性，则不使用__hash__的__dict__有点愚蠢。但是，values提供了一个任意排序的列表，其中包含关于哪个值对应于哪个属性的信息，因此该代码实际上无法工作。相反，您可以尝试使用以下方法：

return hash(tuple(sorted(self.__dict__.viewitems())))

或者

return hash(frozenset(self.__dict__.viewitems()))

两者都会消除排序问题并保留属性名称信息。

- user2357112

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hash(sorted(...)) 不起作用，因为 sorted 返回一个不可哈希的 list。 - nneonneo

@nneonneo：该死，我记得曾经考虑过那个问题，但当我看其他东西时它就从我的脑海中溜走了。感谢你的纠正。 - user2357112

Answer 3

感谢您的好问题。您正在做我想做的事情。在阅读了这些答案之后，我做了类似的事情，但有一些不同之处。

def __str__(self):
    return "{}({})".format(type(self).__name__, ", ".join(["{}={}".format(k, self.__dict__[k]) for k in sorted(self.__dict__)]))
def __eq__(self, other):
    return isinstance(other, type(self)) and self.__dict__ == other.__dict__
def __ne__(self, other):
    return not self == other
def __hash__(self):
    return hash(tuple(self.__dict__[k] for k in sorted(self.__dict__)))

我为了额外的学分，包含了字符串方法，因为在思考哈希方法后，我重新做了这个。

我在另一个答案中发现，不应直接调用self.__eq__，所以我使用了==。

这个哈希使用类属性值的元组，按键排序。这将确保元组中的排序是一致的。如果你排序了值，那么两个属性交换的情况将具有相同的哈希。

- ChipJust