Python学习之 哈希表与可哈希对象

　　十一、Python 哈希表与可哈希对象

　　11.1 哈希表(散列表)

　　哈希是从 Hash 音译过来的，哈希表(hashtable)，也叫做散列表。

　　哈希表是键值对的无序集合，其每个键都是唯一的，核心算法是通过索引去查找值，Python 中的字典符合哈希表结构，字典中每个键对应一个值，my_dict={"key1":"value1","key2":"value2"}。

　　哈希是使用算法将任意大小的数据映射到固定长度输出的过程，该输出就是哈希值。

　　哈希算法可以创建高性能的数据结构，该结构可以快速存储和访问大量数据，哈希值通过哈希函数计算。

　　哈希函数，本质上是键到值的映射关系;

　　哈希表本质上就是一个数组，存储的是经过哈希函数运算之后得到的值;

　　哈希值是唯一标识数据的固定长度的数值。

　　这些都属于概念层面的知识，初期了解即可，后面随着应用会逐步掌握。

　　11.2 可哈希与不可哈希

　　这部分在 官方文档 说的比较绕，简单说一下的结论(也是大家共识的)，一个对象(Python 中万物皆对象)在生命周期内，保持不变，就是可哈希的(hashable)。

　　还有一个更简单的证明办法，在 Python 中能插入 set 集合的元素是可哈希的，例如下述代码：

　　my_set = set()

　　test = [1, 3.14, 'hello', (2, 3), {'key': 1}, [1, 2], {3,6}]

　　my_set.add(test[0])

　　my_set.add(test[1])

　　my_set.add(test[2])

　　my_set.add(test[3])

　　# my_set.add(test[4])

　　# my_set.add(test[5])

　　# my_set.add(test[6])

　　测试之后得到的结论是：

　　可以被哈希的数据结构：int、float、str、tuple;

　　不可以被哈希的数据结构：dict、list、set。

　　加上之前滚雪球学到的知识，可以了解到，可以被哈希的数据类型都是不可变的，而不可以被哈希的数据类型是可变的，有点绕，稍微停顿一下，多读两遍即可。

　　可哈希的对象通常用作字典的键和集合的成员，因为这些数据结构在内部使用哈希值。

　　最终结论： 可哈希 ≈ 不可变。

　　11.3 Python hash() 函数

　　hash 函数用于获取一个对象的哈希值，语法结果为 hash(object)，返回值是对象的哈希值， 哈希值是整数。

　　使用方式非常简单：

　　print(hash('test'))

　　print(hash(1))大连人流医院 http://www.dl-fkw.com/

　　# 注意下面使用不可哈希对象会出现错误

　　# hash([1,2,3])

　　11.4 hashlib 模块

　　hashlib 提供了常见的摘要算法，具体如下：

　　md5()、sha1()、sha224()、sha256()、sha384()、sha512()、blake2b()、blake2s()、sha3_224()、sha3_256()、sha3_384()、 sha3_512()、 shake_128()、shake_256()

　　使用 dir(hashlib) 即可获取上述所有可用方法。

　　MD5 是最常见的摘要算法，生成结果是固定的 16 字节，通常用一个 32 位的 16 进制字符串表示，示例代码如下：

　　import hashlib

　　# MD5算法

　　md5 = hashlib.md5()

　　data = "hello world"

　　md5.update(data.encode('utf-8'))

　　# 计算 hash 值,拿到加密字符串

　　print(md5.hexdigest())

　　SHA1 算法更安全，它的结果是 20 字节长度，通常用一个 40 位的 16 进制字符串表示。而比 SHA1 更安全的算法是 SHA256 和 SHA512 等，不过越安全的算法越慢，并且摘要长度更长。

　　11.5 总结

　　本篇博客为大家说明了 Python 的哈希表概念和可哈希对象，对于初学阶段是有帮助的。