哈希吧，滾雪球學 Python 哈希表與可哈希對象

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滾雪球學 Python 第二輪

已完成的文章清單

十一、Python 哈希表與可哈希對象

11.1 哈希表（散列表）

11.2 可哈希與不可哈希

11.3 Python hash() 函數

11.4 hashlib 模塊

11.5 這篇博客的總結

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十一、Python 哈希表與可哈希對象

11.1 哈希表（散列表）

哈希是從 Hash 音譯過來的，哈希表（hashtable），也叫做散列表。

哈希表是鍵值對的無序集合，其每個鍵都是唯一的，核心算法是通過索引去查找值，Python 中的字典符合哈希表結構，字典中每個鍵對應一個值，my_dict={"key1":"value1","key2":"value2"}。

哈希是使用算法將任意大小的數據映射到固定長度輸出的過程，該輸出就是哈希值。

哈希算法可以創建高性能的數據結構，該結構可以快速存儲和訪問大量數據，哈希值通過哈希函數計算。

哈希函數，本質上是鍵到值的映射關系；

哈希表本質上就是一個數組，存儲的是經過哈希函數運算之后得到的值；

哈希值是唯一標識數據的固定長度的數值。

這些都屬于概念層面的知識，初期了解即可，后面隨著應用會逐步掌握。

11.2 可哈希與不可哈希

這部分在 官方文檔 說的比較繞，簡單說一下的結論（也是大家共識的），一個對象（Python 中萬物皆對象）在生命周期內，保持不變，就是可哈希的（hashable）。

還有一個更簡單的證明辦法，在 Python 中能插入 set 集合的元素是可哈希的，例如下述代碼：

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])

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測試之后得到的結論是：

可以被哈希的數據結構：int、float、str、tuple；

不可以被哈希的數據結構：dict、list、set。

加上之前滾雪球學到的知識，可以了解到，可以被哈希的數據類型都是不可變的，而不可以被哈希的數據類型是可變的，有點繞，稍微停頓一下，多讀兩遍即可。

可哈希的對象通常用作字典的鍵和集合的成員，因為這些數據結構在內部使用哈希值。

最終結論： 可哈希 ≈ 不可變。

11.3 Python hash() 函數

hash 函數用于獲取一個對象的哈希值，語法結果為 hash(object)，返回值是對象的哈希值， 哈希值是整數。

使用方式非常簡單：

print(hash('test')) print(hash(1)) # 注意下面使用不可哈希對象會出現錯誤 # hash([1,2,3])

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11.4 hashlib 模塊

hashlib 提供了常見的摘要算法，具體如下：

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

使用 dir(hashlib) 即可獲取上述所有可用方法。

MD5 是最常見的摘要算法，生成結果是固定的 16 字節，通常用一個 32 位的 16 進制字符串表示，示例代碼如下：

import hashlib # MD5算法 md5 = hashlib.md5() data = "hello world" md5.update(data.encode('utf-8')) # 計算 hash 值,拿到加密字符串 print(md5.hexdigest())

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SHA1 算法更安全，它的結果是 20 字節長度，通常用一個 40 位的 16 進制字符串表示。而比 SHA1 更安全的算法是 SHA256 和 SHA512 等，不過越安全的算法越慢，并且摘要長度更長。

11.5 這篇博客的總結

本篇博客為大家說明了 Python 的哈希表概念和可哈希對象，對于初學階段是有幫助的。

深入研究下去，你應該嘗試自己手寫哈希算法與可哈希對象，再學習一段時間吧，希望本文對你有所幫助。

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