字典视图对象与集合

Posted 2023-02-26

【中文标题】字典视图对象与集合

【英文标题】：Dictionary view objects vs sets

【发布时间】：2020-09-02 09:09:50

【问题描述】：

我一直在阅读由dict.keys() 之类返回的这些字典视图对象，包括此处有关该主题的帖子。我知道它们充当字典内容的窗口，而不显式存储所述内容的副本，因此比动态更新键列表更有效。我还发现它们是容器（允许使用 in 运算符），但它们是不是序列（不可索引），尽管它们是可迭代的。

总体而言，这对我来说听起来像是set，因为他们可以访问字典的哈希表，他们甚至提供使用类似set 的操作，例如交集/差异。我能想到的一个区别是 set 虽然像这些视图对象一样可变，但只能存储不可变（因此是可散列的）对象。

然而，由于字典 value 不必是不可变的，values 和 items 视图对象本质上是具有可变内容的 sets，预计 不是 支持set-like 运算（减法/相交）。这让我怀疑将这些视图对象视为“带有字典引用的set”。

我的问题是：这些视图对象是否与集合完全不同但恰好具有相似的属性？或者它们是使用集合实现的？两者之间还有其他主要区别吗？最重要的是 - 将它们视为“基本上是sets”会不会有害？

【问题讨论】：

“字典值不必是不可变的”，但字典键必须是（嗯，它需要是可散列的，就像集合一样）。这些视图如何实现并不重要，就像您说它们作为可迭代容器工作一样，这就是您需要知道的全部。理论上，实际的实现可能会从一个 Python 版本更改为下一个版本。如果需要，您可以将它们视为不可变集合（.keys() 的文档说它是“类集合对象”），因为它们提供相同的操作（尽管它们中的每一个不一定具有相同的复杂性）。

【参考方案1】：

您比较的隐含点是dict.keys() 和set 元素不能有重复项。但是，从键获得的类集合 Dictionary 视图仍然保留顺序，而集合则没有。

重复的字典键：

If a key occurs more than once, the last value for that key becomes the corresponding value in the new dictionary.

重复的集合元素：

A set object is an unordered collection of distinct hashable objects.

从上面看，sets 是无序的，而在当前 Python 版本的字典中保持插入顺序：

Changed in version 3.7: Dictionary order is guaranteed to be insertion order.

因为字典有一个插入顺序，所以它们可以颠倒，而在集合中这样的操作是没有意义的：

Dictionaries and dictionary views are reversible.

最后，set 可以被更改、删除和插入。 Dictionary 视图对象只允许查看内容，而不能更改它们。

我的问题是，这些视图对象是否与集合完全不同，但恰好具有相似的属性？还是它们是使用集合实现的？

文档没有对实现细节提出任何要求。

两者之间还有其他主要区别吗？

文档说明了“键视图”和“项目视图”或“值视图”之间的区别。

Keys views are set-like (...)

If all values are hashable, so that (key, value) pairs are unique and hashable, then the items view is also set-like.

(Values views are not treated as set-like (...))