为何包含可变元素的tuple无法作为set元素或dictionary的键？

首先需要纠正一个核心认知误区：你认为「元组的哈希值基于内部元素的引用ID计算」是不符合Python的设计规则的。

可哈希对象的必备条件 #

Python中所有可以作为集合元素、字典键的对象，必须同时满足两个要求：

• 自身的哈希值在整个生命周期中不会发生变化
• 若两个对象通过==判断为相等，则两者的哈希值一定相等

元组的哈希计算逻辑 #

元组作为容器类型，它的哈希值是递归对所有内部元素的哈希值做组合运算得到的，不是基于元素的引用ID计算。只要元组内部存在任意一个不可哈希的元素，整个元组就无法计算出合法的哈希值，自然无法存入集合或作为字典键。
你给出的示例代码：

tuple = (1, "mayank", [1, "mayank"])
set = {1, "mayank", tuple}

报错的直接原因就是计算上述元组的哈希值时，需要先计算内部列表[1, "mayank"]的哈希，而列表本身是可变、不可哈希的类型，所以直接抛出TypeError: unhashable type: 'list'。

为什么不设计为按引用计算元组哈希？ #

如果强行修改规则，让包含可变元素的元组按内部元素的引用ID计算哈希，会和Python现有元组的相等性判断逻辑产生本质冲突：
当前Python中元组的==判断是按内容递归比较的，比如(1, [2]) == (1, [2])的执行结果为True，如果哈希按引用计算，就会出现两个相等的元组哈希值完全不同的情况，彻底违反可哈希对象的基本规则，会导致字典、集合的存取逻辑完全混乱，出现大量明明键存在却找不到的反直觉问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mayank mahajan