奇怪的Python：为何 list 和 dict 的元素顺序从 Python 3.7 开始保持插入顺序？

你好！我是老邓，你的 Python 导师。今天我们来聊聊 Python 3.7 后 list 和 dict 元素顺序保持插入顺序的特性。

1、问题简介

在 Python 3.7 之前，list 的元素顺序虽然通常与插入顺序一致，但官方文档并没有做出保证。dict 的元素顺序则完全是随机的。

从 Python 3.7 开始，官方正式将"维护插入顺序"作为 list 和 dict 的一个语言特性。这意味着，元素的迭代顺序将始终与其插入顺序相同。

2、想象一下，你正在处理用户提交的调查问卷。问卷中有多个问题，每个问题的答案都存储在一个 list 中。

在 Python 3.6 中，你无法保证处理答案的顺序与用户填写顺序一致，这可能导致数据分析出现偏差。

又例如，你需要记录用户访问网站的页面顺序，使用 dict 存储页面和访问时间。在 Python 3.6 中，dict 的无序性使得你无法直接获取用户访问的页面顺序。

3、原因和解决方案

Python 3.7 中的这一改变源于对 dict 内部实现的优化。新的实现使用了一种更紧凑的哈希表结构，并保留了插入顺序。

这不仅提高了 dict 的性能，也带来了维护插入顺序的特性。对于 list 来说，维持插入顺序一直是其实现的一部分，只是在 3.7 版本才正式写入规范。

如果你需要在 Python 3.6 或更早版本中维护 list 或 dict 的插入顺序，可以使用 collections 模块中的 OrderedDict (对于 dict) 和 list 自身 (对于 list，虽然未保证但通常保持顺序，必要时可以自行记录插入顺序)。

4、代码示例

示例 1: Python 3.6 中的 dict

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# Python 3.6
my_dict = {}
my_dict["apple"] = 1
my_dict["banana"] = 2
my_dict["orange"] = 3

for key, value in my_dict.items():
    print(f"{key}: {value}")

输出结果(Python 3.6版本下，每次运行结果可能不同):

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orange: 3
apple: 1
banana: 2

示例 2: Python 3.7+ 中的 dict

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# Python 3.7+
my_dict = {}
my_dict["apple"] = 1
my_dict["banana"] = 2
my_dict["orange"] = 3

for key, value in my_dict.items():
    print(f"{key}: {value}")

输出结果:

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apple: 1
banana: 2
orange: 3

示例 3: Python 3.6 中使用 OrderedDict

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# Python 3.6
from collections import OrderedDict

ordered_dict = OrderedDict()
ordered_dict["apple"] = 1
ordered_dict["banana"] = 2
ordered_dict["orange"] = 3

for key, value in ordered_dict.items():
    print(f"{key}: {value}")

输出结果:

apple: 1
banana: 2
orange: 3

示例 4: list 的顺序保持

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# Python 3.7+ (3.6也通常如此，但非规范)
my_list = []
my_list.append("apple")
my_list.append("banana")
my_list.append("orange")

for item in my_list:
    print(item)

输出结果:

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