Python的内置字典如何跟踪已插入的键？

Question

我了解哈希表：原则上，您将密钥的数据存储在固定大小的数组中，索引/槽由密钥的哈希指定使用。 但是，Python的dict类具有dict.keys()方法，该方法返回dict的键列表。 该清单来自何处？ （此外，遍历字典将隐式地遍历其键）。

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我本人对此进行了思考，并确定了以下要求：

• 插入O（1）
• O（1）中的删除
• O（n）中的迭代

我以为也许可以为每个插槽存储下一个和上一个非空插槽的索引，所以我们可以跳转到O（1）中的next / prev元素，还可以清除O（1）中的插槽（只需更新prev的下一个索引和下一个的上一个索引）。 问题是插入将在O（log n）中，因为我们必须对“下一个”索引进行二进制搜索。

我考虑过的另一种解释是，也许我们只遍历所有插槽，而忽略空插槽，并接受每次迭代键时重复检查空插槽所产生的运行时间损失。 这样做的一个缺点是，为了使散列表高效，散列表必须很满，这会减慢插入速度。

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相关问题“如何实现Python的内置字典”从未提及字典的这一方面。

编辑 ：迭代的源代码似乎在这里 。

Answer 1

我在这里查看了CPython源代码，尽管我仍然不是100％确信我的第二个猜测是正确的： 我们只是遍历所有插槽。 我们忽略空插槽，并返回非空插槽中的所有键 。

Python字典一旦被2/3填充并且（假设没有删除） 大小增加一倍，便会调整大小，之后它们将变成2/6 = 1/3完整*，这意味着我们可以在O（3n）中得到迭代（这是O（ n）删除常量后）。

*：注释似乎已过时，我认为使用当前常量会更完整