当一个集合中的对象相互匹配时会发生什么？

Question

正如标题所示，我有一个关于改变集合中的对象以使它们变得完全相同（在集合的眼中）的问题。只是好奇。你知道吗

我问这个关于Python的问题，但是如果它是可归纳的，请随意这样做。你知道吗

如果我在Python中理解正确，Setiterable将通过相等对象的哈希值来确定对象是否“相等”。所以对于对象a和b这将是：

hash(a) == hash(b)

对于您创建的任何对象，您都可以根据自己的喜好覆盖standard hash function，__hash__。你知道吗

假设您创建了一个哈希函数，该函数接受对象中的几个或所有对象，并将哈希的组合用作自己的哈希（例如，通过对它们进行ORing）。你知道吗

现在，如果在一个集合中有几个最初不同的对象，然后遍历该集合并更改其中的对象，使其内部对象匹配，那么该集合将发生什么变化？他们都会留在那里，还是会被踢出去，还是我们需要等到手术在片场进行？或者我们在什么地方犯了错误？你知道吗

Answer 1

考虑这个测试：

class A:
    def __init__(self, h):
        self.h = h

    def __hash__(self):
        return self.h

x = A(1)
y = A(2)

a = {x, y}

print x in a, y in a
print a

print "----"

x.h = 2

print x in a, y in a
print a

结果：

True True
set([<__main__.A instance at 0x10d94fd40>, <__main__.A instance at 0x10d94fd88>])
----
False True
set([<__main__.A instance at 0x10d94fd40>, <__main__.A instance at 0x10d94fd88>])

如您所见，第一个对象x仍然存在，但是in操作符报告它不存在。为什么会发生这种情况？你知道吗

据我所知，Set对象是使用哈希表实现的，哈希表通常具有如下结构：

 hash_value => list of objects with this hash value
 another_hash_value => list of objects with this hash value

当集合回答in请求时，它首先计算参数的散列值，然后尝试在相应的列表中找到它。我们的集合a最初是这样的：

  1 => [x]
  2 => [y]

现在，我们更改x的散列并询问集合是否存在对象。集合计算散列值（现在是2）试图在第二个列表中定位x，但失败了-因此False。你知道吗

为了让事情更有趣，让我们

a.add(x)
print x in a, y in a
print a

结果：

True True
set([<__main__.A instance at 0x107cbfd40>, 
     <__main__.A instance at 0x107cbfd88>, 
     <__main__.A instance at 0x107cbfd40>])

现在我们有两个相同的对象在集合中！如您所见，没有自动调整，也没有错误。Python是一种成年人的语言，它总是假定您知道自己在做什么。你知道吗

Answer 2

不允许以更改哈希值的方式修改集合的成员。

在Python中，只能在一个集合中存储可哈希对象。从documentation（我的重点）：

An object is hashable if it has a hash value which never changes during its lifetime (it needs a __hash__() method), and can be compared to other objects (it needs an __eq__() or __cmp__() method). Hashable objects which compare equal must have the same hash value.

Hashability makes an object usable as a dictionary key and a set member, because these data structures use the hash value internally.

All of Python’s immutable built-in objects are hashable, while no mutable containers (such as lists or dictionaries) are. Objects which are instances of user-defined classes are hashable by default; they all compare unequal (except with themselves), and their hash value is their id().

如果你违反了这个合同（正如你在你的问题中所建议的那样），电视机就不能工作了，所有的赌注都输掉了。你知道吗

修改集合成员的正确方法是删除、更改和重新添加。这将像你期望的那样。你知道吗

[the set] will determine whether objects are 'equal' by equating their hashes

这不太正确。比较哈希值不能用来确定对象是否相等。它只能用于确定对象不相等。这是一个微妙但重要的区别。你知道吗

Answer 3

首先，^{}的元素必须是^{}：

The elements of a set must be hashable.

而^{}表示：

An object is hashable if it has a hash value which never changes during its lifetime [...]

所以只要你不改变对象的散列值（它的__hash__方法的结果）保持不变，一切都很好。你知道吗

在Python中，不可变对象通常被认为是可哈希的，而可变对象则不是：

All of Python’s immutable built-in objects are hashable, while no mutable containers (such as lists or dictionaries) are.