python hash算法

Python中的哈希算法用于将数据映射为固定长度的唯一值，常用于快速查找和加密。

Python中的hash()函数是一个内置函数，用于返回输入对象的哈希值，哈希是一种将任何大小的数据转换为固定大小的值的过程，通常用于快速查找和比较，哈希值在Python中主要用于字典类型的键，以及其它需要快速查找的场景。

哈希函数的特点

1、确定性：相同的输入必须产生相同的输出。

2、高效性：计算哈希值是快速的。

3、均匀分布：哈希冲突的概率应尽可能小。

如何工作

Python中的hash()函数根据对象的类型和内容生成一个整数，对于不可变类型（例如数字、字符串、元组），这个整数是确定的，而对于可变类型（如列表或字典），哈希值是依据对象的内容生成的，并且在对象的生命周期内可能会改变。

不可变类型

对于不可变类型，例如字符串和数字，哈希值在对象的整个生命周期中保持不变。

字符串的哈希值
str_hash = hash("hello")
print(str_hash)
数字的哈希值
num_hash = hash(12345)
print(num_hash) 

可变类型

对于可变类型，例如列表和字典，哈希值取决于它们当前的内容，如果内容发生变化，哈希值也会变化。

列表的哈希值
list_hash = hash([1, 2, 3])
print(list_hash)
更改列表内容后，哈希值会变化
list_hash.append(4)
print(hash(list_hash)) 

哈希与字典

在Python中，字典使用哈希表来存储键值对，当我们向字典添加一个新的键值对时，键的哈希值被用来确定它应该存储在哈希表的哪个位置，这就是为什么我们可以在常数时间内访问字典中的元素——无论字典有多大，查找操作的时间复杂度几乎总是O(1)。

常见问题与解答

1、问：为什么两个不同的对象有时会有相同的哈希值？

答：这是因为哈希函数将无限的输入空间映射到有限的输出空间，当两个不同的输入产生相同的输出时，称为哈希冲突，大多数情况下，Python通过开放寻址或链地址法解决这种冲突。

2、问：为什么修改了列表后它的哈希值会改变？

答：因为列表是可变的，所以它们的内容可以改变，哈希值是基于内容计算的，因此一旦内容改变，哈希值也会随之改变。

3、问：为什么不能对字典使用hash()函数？

答：尽管字典本身是可哈希的，但hash()函数不能直接用于字典，因为字典的哈希值依赖于其内容，而hash()函数需要一个固定的、不可变的对象作为参数。

4、问：自定义对象如何影响其哈希值？

答：为了确保自定义对象能够正确哈希，并且可以用作字典的键，你需要在你的类中实现特殊方法__hash__()，为了保持哈希的一致性，当重写__eq__()方法时，也应该重写__hash__()方法。