Python 用雜湊表來實現 dict。
雜湊表其實是一個稀疏陣列（總是有空白元素的陣列稱為稀疏陣列）。在一般書中，雜湊表裡的單元通常叫做表元（bucket）。在 dict 的雜湊表當中，每個鍵值對都佔用一個表元，每個表元都有兩個部分，一個是對鍵的引用，一個是對值的引用。因為每個表元的大小一致，所以可以通過偏移量來讀取某個表元。
Python會設法保證大概還有三分之一的表元是空的，當快要達到這個閥值的時候，會進行擴容，將原雜湊表複製到一個更大的雜湊表裡。
如果要把一個物件放入到雜湊表裡，就先要計算這個元素鍵的雜湊值。這就要求鍵（key）必須是可雜湊的。
一個可雜湊的物件必須滿足以下條件：
- 支援 hash() 函式，並且通過 __hash__() 方法所得到的雜湊值是不變的。
- 支援通過 __eq__() 方法來檢測相等性。
- 若 a == b 為真，則 hash(a) == hash(b) 也為真。
下面主要來說明一下雜湊表的演算法：
為了獲取鍵 search_key 所對應的值 search_value，python 會首先呼叫 hash(search_key) 計算 search_key 的雜湊值，把這個值最低的幾位數字當作偏移量，在雜湊表裡查詢表元（具體取幾位，得看當前雜湊表的大小）。若找到的表元是空的，則丟擲 KeyError 異常；若不為空，則表元裡會有一對 found_key:found_value，檢驗 search_key 和 found_key 是否相等，若相等，則返回 found_value。若不相等，這種情況稱為雜湊衝突。
為了解決雜湊衝突，演算法會在雜湊值中另外再取幾位，然後用特殊的方法處理一下，把得到的新數值作為偏移量在雜湊表中查詢表元，若找到的表元是空的，則同樣丟擲 KeyError 異常；若非空，則比較鍵是否一致，一致則返回對應的值；若又發現雜湊衝突，則重複以上步驟。
新增新元素跟上面的過程幾乎一樣，只不過在發現空表元的時候會放入這個新元素，不為空則為雜湊重複，繼續查詢。
當往 dict 裡新增新元素並且發生了雜湊衝突的時候，新元素可能會被安排存放到另一個位置。於是就會發生下面的情況：dict([key1, value1], [key2, value2]) 和 dict([key2, value2], [key1, value1]) 兩個字典，在進行比較的時候是相等的，但如果 key1 和 key2 雜湊衝突，則這兩個鍵在字典裡的順序是不一樣的。
無論何時，往 dict 裡新增新的鍵，python 解析器都可能做出為字典擴容的決定。擴容導致的結果就是要新建一個更大的雜湊表，並把字典裡已有的元素新增到新的雜湊表裡。這個過程中可能發生新的雜湊衝突，導致新雜湊表中鍵的次序變化。如果在迭代一個字典的同時往裡面新增新的鍵，會發生什麼？不湊巧擴容了，不湊巧鍵的次序變了，然後就 orz 了。
由於雜湊表必須是稀疏的，這導致它在空間上的消耗必然要大很多，這是典型的空間換時間。