Python 2与3中集合的无序性差异及Python 2.7排序规则问询

这个问题挺有意思的——明明Python里的集合是无序的，但2.7里用{'a', 'b', 'c'}创建的集合，打印出来居然总是set(['a', 'c', 'b'])，而且还和元素的哈希值顺序对不上，我来拆解一下背后的逻辑：

首先得明确，Python 2.7的集合底层是哈希表实现的，集合的打印顺序完全取决于哈希表的遍历顺序——也就是从0号槽位开始，按顺序往后扫，遇到有元素的槽位就把元素加入输出列表，最后拼成字符串。

那为什么'a'、'b'、'c'会是这个固定顺序？核心在于两个细节：

1. 集合初始化时的默认哈希表大小是8
2. 这三个字符在Python 2.7中的哈希值对8取模后，得到的槽位顺序是'a'在前，然后是'c'，最后是'b'

举个实际计算的例子（不同平台哈希值可能有细微差异，但模8结果大概率一致）：
在Python 2.7里，hash('a')的结果可能是负数，比如-1569245686，对8取模后得到2；hash('b')取模8得到7；hash('c')取模8得到4。这样哈希表的槽位2存'a'，槽位4存'c'，槽位7存'b'。当遍历哈希表时，从0到7依次检查，就会先拿到'a'，然后是'c'，最后是'b'，所以打印结果固定为set(['a', 'c', 'b'])。

你提到“哈希值并非此输出顺序”，这是因为哈希值本身的大小顺序和槽位顺序不对应——比如'b'的哈希值可能比'c'小，但它的槽位在更靠后的位置，所以遍历的时候会晚出现。

再说说Python 3.x的情况：

• 从Python 3.3开始，默认开启了哈希随机化，每次启动Python时，字符串的哈希值都会变化，所以集合的打印顺序也会跟着随机变化，不再固定。
• 哪怕是Python 3.6+，字典已经改成了保留插入顺序，但集合的底层实现并没有跟进这个逻辑，它依然是基于无序的哈希表，所以打印顺序还是随机的，不会和字面量的顺序一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jmd_dk