我知道Python字典是无序的，但为什么我总是得到相同顺序的键？

Question

我有一个叫做 tmp 的字典：

>>> tmp
{1: 'ONE', 2: 'TWO', 3: 'THREE'}
>>> type(tmp)
<type 'dict'>

我对这个字典进行了二十次循环，每次循环得到的键的顺序都是一样的。

>>> for i in range(20):
...   print tmp.keys()
... 
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]
[1, 2, 3]

我知道在 Python 中，字典是无序的，但是为什么我每次得到的键的顺序总是一样呢？

Answer 1

因为Python的字典是用哈希表来实现的，所以键的顺序是根据它的哈希值来决定的，哈希值决定了存储“键/值”对的位置。

如果用整数作为键，那么哈希值就是这个整数本身。

>>> map(hash, [1,2,3])
[1,2,3]

在这里，你使用的键是连续的整数，它们的哈希值也是连续的，这样底层的哈希算法很可能会选择连续的位置来存储“键/值”对，所以你看到的顺序和你创建字典时的顺序是一样的。这里有一个简单的反例：

>>> tmp = {1:1, 5:5, 10:10}
>>> tmp.keys()
[1, 10, 5]

当然，在循环过程中，你不要修改字典，这样就不会导致哈希表的大小改变，所以顺序就保持不变。

>>> for i in range(5):
...   print tmp.keys()
[1, 10, 5]
[1, 10, 5]
[1, 10, 5]
[1, 10, 5]
[1, 10, 5]

如果你对Python的具体实现感兴趣，可以看看这篇不错的文章： Python字典实现

Answer 2

在创建一个字典时，Python会自己决定一个顺序。每次你调用 .keys()、.values() 或 .items() 时，只要你没有修改这个字典，得到的结果顺序都会是一样的。希望这样说能让你明白。

如下面的例子所示，尽管我创建字典时是按照特定的顺序，但Python会重新排列这个字典。不过，之后只要你不修改字典，顺序就会一直保持不变。

a = {'apple' : 'fruit', 'car' : 'vehicle', 'onion' : 'vegetable'}

print a

for i in range(5):
    print a.keys()

[OUTPUT]
{'car': 'vehicle', 'apple': 'fruit', 'onion': 'vegetable'}
['car', 'apple', 'onion']
['car', 'apple', 'onion']
['car', 'apple', 'onion']
['car', 'apple', 'onion']
['car', 'apple', 'onion']

Answer 3

因为如果不这样做，这个就不管用了：

for key, value in zip(d.keys(), d.values()):
    ...

还有其他类似的问题。

在Python中，字典（dict）和集合（set）的遍历顺序是有保证的，只要这些字典或集合没有被修改。你可以试着往tmp里添加其他值，下一次你可能会发现顺序变了。

(不过，要注意用小整数作为键并不是一个特别好的例子，因为在CPython中，小整数会直接映射到它们自己，所以它们更有可能按数字顺序出现。你可以试试用一些字符串。)

Answer 4

在你调用 tmp.keys() 之间，你并没有修改 tmp，所以键的顺序始终不会改变。

根据文档：

如果在调用 items()、keys()、values()、iteritems()、iterkeys() 和 itervalues() 这些方法时，没有对字典进行任何修改，那么返回的列表会直接对应。这意味着你可以使用 zip() 来创建 (值, 键) 的配对，比如 pairs = zip(d.values(), d.keys())。对于 iterkeys() 和 itervalues() 方法也是一样的关系：pairs = zip(d.itervalues(), d.iterkeys()) 也会提供相同的配对值。另一种创建相同列表的方法是 pairs = [(v, k) for (k, v) in d.iteritems()]。