python高级编程(5) - 深入python的dict和set

深入python的dict和set

一，dict的abc继承关系

dict 的抽象基类是 Mapping

from collections import Mapping
d = {}
print(isinstance(d, Mapping))

二，dict的常用方法

…自己脑补

三，dict的子类

不要去继承 dict 和 set ，他们内部是用c语言写的，使用父类的方法有时不会被调用

如果要继承，使用 collections.UserDict，这个用 python 重写过字典的，继承之后调用父类的方法没有问题

四，set和frozenset

set 可变集合，fronzenset（不可变集合）

1. set 可变集合

   # 无序并且不重复，不能修改里面的值
   s = set('abdefgabcdefg')
   print(s)
   

2. fronzenset 不可变集合，可以作为字典的 key

   s = frozenset('abcdefgabcdefg')
   print(s)
   

五，dict和set的实现原理

dict 和 list 对比

1. dict 的性能远远大于 list
2. 在 list 中，查找元素是随着数据的翻倍成倍增加
3. 在 dict 中查找元素，不会随着 dict 的增大而增大

• 实现原理

  • 在python的dict中间进行查找某个key操作时，查找所需时间不会随着dict中键值对数量增多而变长，（时间复杂度为O(1)）但是list中就会(时间复杂度为O(N))，这是因为list查询实现的方式是循环遍历所有列表，然后查找对应的元素，所以列表中元素越多，查找越费时间，但是同一个dict中的所有key的id在内存中是连续的，并且其数据的存储方式为hash表的形式，原理图如下

    

    

dict中的key会调用内置的hash()方法（如果是自定义的类就会调用自定义的hash，把hash（）得到的新key作为 索引或者说数组下标，找到位置把key和value的引用一起存入数组中

因为本质上是数组，所以通过偏移量就能查找到对应的目标

因此：

1. dict的key 或者 set的值都必须是可hash的不可变对象，都是可hash的，str，fronzenset, tuple, 自己实现的类（带有**__ hash __**魔法函数）

2. dict 的内存花销大（hash简单的来说即映射，映射之后，不可能是连续的存在内存空间中的，总有一些内存时空的，当发现内存空间中的“空”只有1/3时，便会触发扩容操作，以免引起hash冲突），但是查询速度快。自定义的对象，或者python内部的对象都是dict包装的。

3. dict的存储顺序和元素的添加顺序有关

4. 添加的数据有可能改变已有的数据顺序（扩容时，需要将原来的dict，复制移动到新的内存空间，此时将“挤出”已有的“空”，所以每个key的偏移可能改变）