为什么Python中的字典对象不可哈希？

Question

我的意思是为什么我们不能把字典的键设置为另一个字典？

这意味着我们不能有一个将另一个字典作为键的字典...

- shahjapan

Answer 1

简短回答：因为它们是可变容器。

如果字典被散列，当您更改其内容时，其哈希值会发生变化。

- Ben James

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我甚至不想去想象使用一个对象作为key所需要的恶心逻辑。 - David

实际上，Python使得对象哈希变得容易，它为每个对象提供了一个独一无二且恒定的标识符，可用于哈希处理。 - Ben James

如果必须要创建字典的可哈希表示，可以使用 frozenset(D.items())（对于字典 D）。frozenset 是一个可哈希且不可变的集合类型 -- 像 dict 一样，由于不可哈希，set 也不能用作字典的键。 - u0b34a0f6ae

一个人可以很容易地为类似于dict的object实现__hash__ - 即使dict项发生更改，也不会改变，因为我们将整个dict作为Key而不是将dict的键作为Key。 - shahjapan

这个答案与不使用frozendict的理由之一相矛盾 - http://legacy.python.org/dev/peps/pep-0416/ - 用户可以“通过约定”不改变共享字典，因此“没有太大的需要”担心这个问题。 - Chris Martin

Answer 2

这很容易处理。在哈希之前，将字典包装在一个frozenset中。然后，当您需要使用它时，将其转换回字典即可。

>>> unhashable = {'b': 'a', 'a': 'b'}
>>> hashable = frozenset(unhashable.items())
>>> unhashable = dict(hashable)
>>> unhashable
{'a': 'b', 'b': 'a'}

请注意，字典键的顺序是未定义的，因此键的变化并不重要。

- user240515

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一个被冻结的字典的哈希值不依赖于其值，只依赖于其键。因此，如果你想将一个字典作为另一个字典的键使用，这是行不通的，如果这正是你想要的话。 - JoseOrtiz3

如果任何一个项目包含另一个“dict”，它将失败。 - nehem

Answer 3

就像其他人所说的那样，字典的哈希值会随着内容的变化而改变。

但是如果你真的需要将字典用作键，你可以子类化字典以创建一个可哈希版本。

>>> class hashabledict(dict):
...    def __hash__(self):
...        return id(self)
... 
>>> hd = hashabledict()
>>> d = dict()
>>> d[hd] = "foo"
>>> d
{{}: 'foo'}

>>> hd["hello"] = "world"
>>> d
{{'hello': 'world'}: 'foo'}

这将用于字典的哈希值替换为对象在内存中的地址。

- Dave Kirby

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然后我可以用 hashabledict 替换普通的 dict 吗？ - shahjapan

但这是无用的：如果我在{}下存储一个值，我不能使用{}查找它，因为两个空的可哈希字典具有不同的ID和不同的哈希值。哈希函数的重要之处在于，对于两个“相等”的值，它必须返回相同的哈希值。 - Ned Batchelder

@Ned - 噢！你是对的。真正需要的是一个像frozenset一样运作的frozendict。你可以继承dict来定义一个，就像ASPN上这个配方中所示：http://code.activestate.com/recipes/414283/ - Dave Kirby

这可能是有用的，如果你只想区分不同的字典。但要小心; 如果一个字典被垃圾回收了，一个新实例化的字典可能会驻留在内存中相同的位置，从而产生相同的“id()”，引起难以发现的错误。 - Brecht Machiels

Answer 4

Python中的可变容器类型都不是可哈希的，因为它们是可变的，因此它们的哈希值可以在其生命周期内发生变化。

- user3850

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元组和字符串是容器，但它们是可散列和不可变的。 - Ignacio Vazquez-Abrams

@Ignacio Vazquez-Abrams：字符串是序列但不是容器。此外，包含不可哈希项的元组也是不可哈希的；尝试使用([1], {2:3})作为字典键。 - tzot

Answer 5

也许出于错误的原因，我遇到了很多次这个问题；我想要引用一个完整的字典作为某个键。我不需要它是可变的，但我希望保留并轻松访问该字典的成员。

我发现将字典转换为JSON（或在您喜欢的替代方式中进行序列化）是使其不可变且快速可用作键值的最简单方法。

例如：

>>> import json
>>> d = {'hey':1, 'there':2}
>>> d_key = json.dumps(d)
>>> d_key
'{"there": 2, "hey": 1}'
>>> d2 = {d_key: 'crazytown'}
>>> d2
{'{"there": 2, "hey": 1}': 'crazytown'}

它很容易被操作，因为它只是一个字符串。如果您想引用其成员，它可以被反序列化为一个对象。

- Bill Gross

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如果字典序列化的顺序不同，这将失败。在字典中，元素的顺序并不重要，但是当您从中创建字符串并将其作为比较对象时，具有相同内容的两个字典可能不匹配。 - Martin Melka

@MartinMelka，Python 3.7 中默认使用有序字典，这个说法仍然正确吗？ - Cedric H.

Answer 6

您可以使用id(inner_dict)作为外部字典的键。

这与Java的行为相同，其中对象的默认哈希码保证对于该对象是唯一的（实际上是内存地址 - 但这是特定于实现的），并用作插入HashMap中的哈希码。

因此，在Java中，您可以有一个HashMap<HashMap<Integer，Integer>，Integer>

在Python中 some_dict = {{1: 1}: 1} 将会给你 TypeError：不可散列类型：'dict'

- alexkim