为什么python集合按升序“排序”？ [复制]

Question

让我们运行以下代码：

st = {3, 1, 2}
st
>>> {1, 2, 3}
st.pop()
>>> 1
st.pop()
>>> 2
st.pop()
>>> 3

虽然说集合是无序的，但这个集合的行为就好像它是按升序排序的。根据文档，应该返回“任意元素”的方法pop() 也以升序返回元素。这是什么原因？

Answer 1

顺序与对象的哈希、集合的大小、数字的二进制表示、插入顺序和其他实现参数相关。这是完全任意的，不应依赖：

>>> st = {3, 1, 2,4,9,124124,124124124124,123,12,41,15,}
>>> st
{1, 2, 3, 4, 9, 41, 12, 15, 124124, 123, 124124124124}
>>> st.pop()
1
>>> st.pop()
2
>>> st.pop()
3
>>> st.pop()
4
>>> st.pop()
9
>>> st.pop()
41
>>> st.pop()
12
>>> {1, 41, 12}
{1, 12, 41}
>>> {1, 9, 41, 12}
{1, 12, 9, 41}  # Looks like 9 wants to go after 12.
>>> hash(9)
9
>>> hash(12)
12
>>> hash(41)
41
>>> {1, 2, 3, 4, 9, 41, 12}
{1, 2, 3, 4, 9, 12, 41}  # 12 before 41
>>> {1, 2, 3, 4, 9, 41, 12, 15}  # add 15 at the end
{1, 2, 3, 4, 9, 41, 12, 15}  # 12 after 41

Answer 2

你永远不应该依赖集合的顺序。一旦您将多个事物放入集合中，就永远无法依赖元素之间的稳定顺序。这就是 Python 需要你遵守的契约。

实现细节可能会向您展示一些行为，这些行为可能会让您相信您有时可以预测集合的顺序。例如，正如您所发现的，如果您将一些低位的降序整数放入一个集合中并打印该集合，它们将按升序显示。这可能是因为一个整数的哈希值等于它自己。

hash(1) == 1
hash(2) == 2

（您可以制作一个 Python 程序来确认这一点）。

set 的一个实现细节是它在内部使用散列和桶存储策略——与 Python 的 dict 一样。这方面的一个实现细节是，根据散列码在内部如何分区，以松散的顺序遍历项目。因此对于 Python 的某些实现，例如在 CPython 中，你有时会看到整数的确定性排序顺序，因为整数的哈希与整数本身是如此紧密地绑定在一起（它们是相同的值），并且这与哈希遍历的实现细节相互作用。

与set 的合同告诉您永远不要依赖这种行为来保证未来的安全性和跨 Python 解释器的兼容性。

另一个实现细节是.pop set 将（对于 Python 的某些实现）按照您看到元素的顺序返回集合中的元素。因此，如果您打印一个集合以查看其内容，然后从该集合中弹出所有元素，它们将按照您在打印该集合时看到的顺序弹出。

作为一个实现细节，只要集合的内容没有改变，集合的顺序是“稳定的”。你不应该依赖这个。允许弹出从集合中选择任意元素，但不是必需的。