Python中Set的异常表现：为何有时呈现有序状态？

在使用Python的Set集合时，我发现了一种看似排序的奇怪现象。我知道Set本应是无序的，但第一个整数Set（thisSetIntegers）输出却从小到大排列；当元素数量超过4个时（thisSetIntegers1），集合不再有序；若使用String而非Integer，集合内的值则呈随机顺序。这是为什么？

代码示例 #

thisSetIntegers = {4,15,2}
print(thisSetIntegers)

thisSetIntegers1 = {15,4,2,3,100,9,7}
print(thisSetIntegers1)

thisSetString = {"Python", "Java", "C#"}
print(thisSetString)

输出结果 #

{2, 4, 15}
{2, 3, 100, 4, 7, 9, 15}
{'Python', 'Java', 'C#'}

原因解释 #

• Python的集合底层基于哈希表实现，本身不保证元素的存储和输出顺序，你看到的“有序”只是哈希表存储时的偶然结果。
• 小整数的哈希值等于自身，当集合元素数量较少时，哈希表的槽位刚好能按数值顺序容纳这些元素，所以输出看起来是升序排列。
• 当元素数量超过哈希表的初始容量（通常是4），哈希表会触发扩容机制，元素会根据哈希值重新分配存储位置，这时输出顺序就不再有规律。
• 字符串的哈希值计算逻辑和整数不同，不是自身的值，因此它们在哈希表中的存储位置更分散，输出顺序看起来就是随机的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Petr