Question

据我所知，python需要一个不可变的对象才能用作字典键。例如，我们无法使用list作为字典键，我们必须先将它们转换为tuple。因此，制作可变对象的副本并将副本用作密钥是错误的。这种方式对对象的更改不会影响密钥。是因为这种方法空间效率低下还是别的什么？

Answer 1

由于多种原因，

dict不能通过内部制作深层副本来接受可变对象，每个原因都是足够的。其中包括：

1）这会使插入的开销任意高。

2）这会使插入的开销变得不可预测。

3）它会破坏O（1）查找。

O（1）查找是通过散列密钥并使用该散列值作为表的索引来实现的。这预先假定密钥可以存在永久哈希。

在您的假设版本的Python中考虑这个程序：

d = { [1,2,3]:"hello" }
for k in d:
    k.append(4)

我们正在修改dict的复制密钥对象。显然必须重新计算哈希值，同样显然必须重新计算d的哈希表。但当？或者，为了拟人化，d如何知道k修改了自己？答案：实际上，它不能。

不，如果我们想要O（1）查找，我们需要一个哈希表。如果我们想要一个哈希表，我们需要密钥的永久哈希值。如果我们想要键的永久哈希值，我们需要不可变对象。

相反，如果我们想要可变密钥，我们可以实现O（logN）查找。但由于Python需要O（1）查找，我们有不可变的键。

Answer 2

我认为一个例子将有助于理解：

my_value = 123456
my_string = 'key'

my_dict = {my_string : my_value}

my_string = 'not key anymore!'

print my_dict['key'] #prints : 123456
print my_dict[my_string] # raise KeyError

正如您所看到的，在修改“原始”对象后仍可以重新启用密钥。但我说“原始”，因为对象没有真正修改，但创建了一个新对象。那是不可改变的意思。你可以在这里阅读：https://docs.python.org/2/reference/datamodel.html

如果密钥是可变的，那么当我更改对象本身时，密钥的值也会改变。

Answer 3

因为Python不喜欢制作太多内容。将（key，value）项添加到dict时，dictionnary中的键和值引用到原始对象。

即使密钥是原始对象的副本，您仍然可以通过迭代items来获取对它的引用。一旦你得到了这个参考，你就可以用所有相关的问题来改变它......

因此，复制方法要求dict不仅在添加元素时获取密钥的副本，而且还始终在keys()或items()方法中返回新副本

最后但并非最不重要的是，由于存在可变类和非可变类，因此可以在Python中构建不可复制的类：

>>> class UnCopy(object):
    def __new__(cls, x, y):
        obj = super(UnCopy, cls).__new__(cls)
        obj.x = x
        obj.y = y
        return obj


>>> c = UnCopy('a', 'b')
>>> d = copy.deepcopy(c)

Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#20>", line 1, in <module>
    d = copy.deepcopy(c)
  File "C:\Python27\lib\copy.py", line 190, in deepcopy
    y = _reconstruct(x, rv, 1, memo)
  File "C:\Python27\lib\copy.py", line 329, in _reconstruct
    y = callable(*args)
  File "C:\Python27\lib\copy_reg.py", line 93, in __newobj__
    return cls.__new__(cls, *args)
TypeError: __new__() takes exactly 3 arguments (1 given)

无论如何，唯一真正的原因是：它不是dict类的行为方式，而是来自collection模块的其他映射类。

使用可变对象的副本作为字典键

3 个答案: