python中的sort如何使用

在 Python 中，sort 方法用于对列表进行原地排序、而 sorted 函数则返回一个新的排序列表、可以选择排序的关键字和顺序。 其中，sort 方法直接修改原列表，而 sorted 函数则不会改变原列表。下面将详细介绍这两种方法的用法。

一、`sort` 方法

sort 方法用于对列表进行原地排序，即直接修改原列表。其语法如下：

list.sort(key=None, reverse=False)

key：用于指定一个函数，该函数将作用于列表的每个元素，并根据函数的返回值进行排序。默认值为 None，表示直接对列表元素进行比较。
reverse：布尔值，默认为 False。如果为 True，则列表将按降序排序。

示例

# 示例1：对数字列表进行排序
numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
numbers.sort()
print(numbers)  # 输出：[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
示例2：按字符串长度排序
words = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
words.sort(key=len)
print(words)  # 输出：['date', 'apple', 'banana', 'cherry']
示例3：按降序排序
numbers.sort(reverse=True)
print(numbers)  # 输出：[9, 6, 5, 5, 5, 4, 3, 3, 2, 1, 1]

二、`sorted` 函数

sorted 函数用于返回一个新的排序列表，不修改原列表。其语法如下：

sorted(iterable, key=None, reverse=False)

iterable：可迭代对象，如列表、元组、字符串等。
key：用于指定一个函数，该函数将作用于可迭代对象的每个元素，并根据函数的返回值进行排序。默认值为 None，表示直接对元素进行比较。
reverse：布尔值，默认为 False。如果为 True，则返回的列表将按降序排序。

示例

# 示例1：对元组进行排序
numbers_tuple = (3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5)
sorted_numbers = sorted(numbers_tuple)
print(sorted_numbers)  # 输出：[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
示例2：对字符串进行排序
sorted_string = sorted("hello")
print(sorted_string)  # 输出：['e', 'h', 'l', 'l', 'o']
示例3：对字典按键排序
dict_numbers = {'three': 3, 'one': 1, 'four': 4}
sorted_keys = sorted(dict_numbers)
print(sorted_keys)  # 输出：['four', 'one', 'three']

三、`key` 参数详解

key 参数用于指定一个函数，该函数将作用于每个元素，并根据函数的返回值进行排序。常用的 key 函数包括 str.lower、len 等，也可以自定义函数。

示例

# 示例1：忽略大小写排序
words = ["Banana", "apple", "Cherry", "date"]
sorted_words = sorted(words, key=str.lower)
print(sorted_words)  # 输出：['apple', 'Banana', 'Cherry', 'date']
示例2：根据自定义函数排序
def last_char(word):
    return word[-1]
words = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
sorted_words = sorted(words, key=last_char)
print(sorted_words)  # 输出：['banana', 'apple', 'date', 'cherry']

四、`reverse` 参数详解

reverse 参数用于指定排序顺序。默认值为 False，表示按升序排序。如果为 True，则按降序排序。

示例

# 示例1：按升序排序
numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
sorted_numbers = sorted(numbers)
print(sorted_numbers)  # 输出：[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
示例2：按降序排序
sorted_numbers_desc = sorted(numbers, reverse=True)
print(sorted_numbers_desc)  # 输出：[9, 6, 5, 5, 5, 4, 3, 3, 2, 1, 1]

五、排序算法

Python 的 sort 方法和 sorted 函数使用的是 Timsort 算法。Timsort 是一种混合排序算法，结合了归并排序和插入排序的思想，能够在最坏情况下保持 O(n log n) 的时间复杂度，并且在对已有序列进行排序时具有很高的性能。

Timsort 的优势

稳定性：Timsort 是一种稳定排序算法，即相等的元素在排序后保持相对顺序不变。
速度快：Timsort 在对几乎有序的序列进行排序时，表现出极高的效率。
适用广泛：Timsort 在处理大多数实际数据时表现良好。

六、排序对象

Python 的 sort 方法和 sorted 函数不仅可以对列表进行排序，还可以对其他可迭代对象进行排序，如元组、字符串、字典等。

示例

# 示例1：对元组进行排序
numbers_tuple = (3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5)
sorted_numbers = sorted(numbers_tuple)
print(sorted_numbers)  # 输出：[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
示例2：对字符串进行排序
sorted_string = sorted("hello")
print(sorted_string)  # 输出：['e', 'h', 'l', 'l', 'o']
示例3：对字典按键排序
dict_numbers = {'three': 3, 'one': 1, 'four': 4}
sorted_keys = sorted(dict_numbers)
print(sorted_keys)  # 输出：['four', 'one', 'three']

七、复杂排序

在实际应用中，有时需要对复杂的数据结构进行排序，如包含元组、字典的列表。此时可以使用 key 参数指定自定义排序函数。

示例

# 示例1：按元组的第二个元素排序
data = [(1, 'apple'), (2, 'banana'), (3, 'cherry')]
sorted_data = sorted(data, key=lambda x: x[1])
print(sorted_data)  # 输出：[(1, 'apple'), (2, 'banana'), (3, 'cherry')]
示例2：按字典的某个键排序
data = [{'name': 'apple', 'price': 5}, {'name': 'banana', 'price': 2}, {'name': 'cherry', 'price': 10}]
sorted_data = sorted(data, key=lambda x: x['price'])
print(sorted_data)  # 输出：[{'name': 'banana', 'price': 2}, {'name': 'apple', 'price': 5}, {'name': 'cherry', 'price': 10}]

八、结合排序和其他操作

在实际开发中，排序操作常常与其他操作结合使用，如过滤、映射等。

示例

# 示例1：对过滤后的列表进行排序
numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
filtered_sorted_numbers = sorted(filter(lambda x: x > 3, numbers))
print(filtered_sorted_numbers)  # 输出：[4, 5, 5, 5, 6, 9]
示例2：对映射后的列表进行排序
words = ["apple", "banana", "cherry", "date"]
mapped_sorted_words = sorted(map(str.upper, words))
print(mapped_sorted_words)  # 输出：['APPLE', 'BANANA', 'CHERRY', 'DATE']