深入解析Python列表排序技巧
本篇文章旨在引导您掌握Python中列表排序的各种方法。在Python中，您可以使用sort()方法直接修改列表进行排序，或者利用内置的sorted()函数获取一个排序后的列表副本，而不会更改原始列表。
通过本教程，您将学习：
sort()方法和sorted()函数的具体用法。- 如何实现列表的升序和降序排列。
- 如何利用
key参数进行自定义排序。 sort()与sorted()函数之间的本质区别。
让我们开始您的Python排序之旅吧！
Python sort() 方法的语法结构
sort()方法是Python列表对象的一个方法，它直接对列表进行排序，且会修改原始列表的顺序。该方法的语法结构如下：
<list>.sort(reverse = True | False, key = <func>)
让我们详细解读一下这个语法：
<list>代表任何有效的Python列表对象。reverse是一个可选参数，接受True或False。reverse默认为False，表示升序排列。若设置为True，则列表将以降序排列。key也是一个可选参数，其值需设置为一个函数<func>。<func>可以是Python内置函数，也可以是用户自定义的函数。
在接下来的部分，我们将通过实际例子来演示这些参数的使用。
如何对Python列表进行升序排序
假设我们有一个名为nums的列表。要对其进行升序排序，可以直接调用列表的sort()方法，如下所示：
nums = [25,13,6,17,9] nums.sort() print(nums) # 输出: [6, 9, 13, 17, 25]
可以看到，nums列表已经被原地修改为升序排列。这被称为原地排序。
如何对Python列表进行降序排序
要以降序排列列表，只需将reverse参数设置为True，就像这样：
nums = [25,13,6,17,9] nums.sort(reverse = True) print(nums) # 输出: [25, 17, 13, 9, 6]
现在列表已经成功地按降序排列。
如何在sort()方法中使用key参数
本节我们将学习如何使用key参数来自定义排序规则。 假设我们有一个函数mod5()，它返回一个数字除以5的余数：
def mod5(x): return x % 5
现在，我们想用这个函数作为排序的依据。代码如下:
nums = [25,13,6,17,9] nums.sort(key = mod5) print(nums) # 输出: [25, 6, 17, 13, 9]
请仔细观察输出。排序不再是简单的数字大小比较，而是根据mod5()函数返回的余数进行。余数小的数字在前，余数大的在后。
- 除以5余数最小的排在最前面。
- 除以5余数最大的则排在最后。
我们可以通过以下代码验证这一点：
nums = [25,13,6,17,9]
for num in nums:
print(f"{num} 除以 5 的余数是 {num%5}")
# 输出
# 25 除以 5 的余数是 0
# 13 除以 5 的余数是 3
# 6 除以 5 的余数是 1
# 17 除以 5 的余数是 2
# 9 除以 5 的余数是 4
余数为0的25排在第一，余数为1的6排在第二，以此类推。除了使用自定义函数，我们还可以使用lambda函数来简化这个过程。lambda函数是Python中一种简洁的匿名函数。它的基本形式是lambda args : expression，它返回一个根据args计算后的expression的值。 我们可以像下面这样使用lambda函数重写上面的排序代码：
nums = [25,13,6,17,9] nums.sort(key = lambda x:x%5) print(nums) # 输出: [25, 6, 17, 13, 9]
至此，我们已经学习了如何对数字列表进行排序。接下来，我们将探讨如何对字符串列表进行排序。
如何按字母顺序对Python列表进行排序
接下来，我们学习如何对字符串列表进行排序。以哈利波特为主题，假设我们有一个名为students的列表，其中包含了霍格沃茨的学生姓名。我们想按照他们名字的字母顺序进行排列。
students = ["Harry","Ron","Hermione","Draco","Cedric"]
默认情况下，对字符串列表进行排序时，会按照字母顺序进行。
students.sort() print(students) # 输出 # ['Cedric', 'Draco', 'Harry', 'Hermione', 'Ron']
如何按字母逆序对Python列表进行排序
要按字母逆序排列列表，只需将reverse参数设置为True：
students.sort(reverse = True) print(students) # 输出 # ['Ron', 'Hermione', 'Harry', 'Draco', 'Cedric']
从输出结果可以看出，列表确实按字母逆序排列了。
如何使用key参数进行自定义排序
本节我们将继续学习如何利用key参数自定义排序规则。假设我们有以下列表houses：
houses = [
{1:"Draco","house":"Slytherin"},
{2:"Harry","house":"Gryffindor"},
{3:"Cedric","house":"Hufflepuff"}
]
houses是一个字典列表。每个字典包含两个键值对，一个表示学生的姓名，另一个表示他们所属的学院。现在，我们想按照学生所属学院的字母顺序对列表进行排序。我们应该将key参数设置为每个学生的学院。为了提取每个学生的学院，我们定义一个returnHouse()函数：
def returnHouse(student): return student['house']
该函数返回给定学生所属的学院。接下来，我们可以将此函数应用于houses列表的sort()方法：
houses.sort(key=returnHouse)
下面的输出中，列表不再按照学生姓名排序，而是按照学院的字母顺序排列。结果为格兰芬多、赫奇帕奇和斯莱特林，按照字母顺序。
print(houses)
# 输出
# [{2: 'Harry', 'house': 'Gryffindor'},
# {3: 'Cedric', 'house': 'Hufflepuff'},
# {1: 'Draco', 'house': 'Slytherin'}]
当然，我们也可以使用lambda函数实现同样的效果：
houses.sort(key=lambda student:student["house"])
print(houses)
# 输出
# [{2: 'Harry', 'house': 'Gryffindor'},
# {3: 'Cedric', 'house': 'Hufflepuff'},
# {1: 'Draco', 'house': 'Slytherin'}]
到目前为止的所有例子中，我们都使用了列表的sort()方法。这种方法会修改原始列表。那么，如果我们既想保留原始列表，又想获得一个排序后的副本呢？这时候，我们就可以使用Python的sorted()函数。
Python sorted() 函数的语法结构
sorted()函数接受一个列表或任何可迭代对象作为参数，并返回一个新的、已排序的列表，而不会修改原始列表。sorted()函数的语法如下：
<sorted_copy> = sorted(<list>, reverse = True | False, key = <func>)
请注意，该语法与sort()方法非常相似。
<list>代表任何有效的Python列表对象，并且是必须的参数。reverse和key是可选参数。
与只适用于列表的sort()方法不同，sorted()函数可以用于排序任何Python可迭代对象，比如列表、字符串和字典。
如何使用sorted()函数对Python列表进行排序
例子1： 使用sorted()函数对数字列表进行排序。
nums = [25,13,6,17,9] sorted_nums1 = sorted(nums) print(sorted_nums1) # 输出: [6, 9, 13, 17, 25]
输出结果显示，默认情况下，nums列表按升序排列。此外，请注意原始列表nums没有被修改，因为sorted()函数返回的是一个新的列表，如下面代码验证：
print(nums) # 输出: [25, 13, 6, 17, 9]
例子2： 现在，将可选参数reverse设置为True，并将结果赋值给sorted_nums2：
sorted_nums2 = sorted(nums,reverse = True) print(sorted_nums2) # 输出: [25, 17, 13, 9, 6]
可以看到，sorted_nums2是一个新的列表，里面的元素按降序排列。
例子3： 下面我们将使用字符串列表:
fruits = ['pears','strawberry','apple','pineapple','blueberry'] sorted_fr1 = sorted(fruits) print(sorted_fr1) # 输出: # ['apple', 'blueberry', 'pears', 'pineapple', 'strawberry']
正如前面的例子，调用sorted()函数会返回一个新的列表，且元素按字母顺序排列。
例子4：现在，让我们使用可选的key参数自定义排序。我们将key设置为len。这将根据字符串的长度对列表进行排序。
注意：在Python中，内置的len()函数接收任何可迭代对象，如列表、字符串、元组等，并返回其长度。
fruits = ['pear','strawberry','apple','pineapple','blueberry'] sorted_fr2 = sorted(fruits,key=len) print(sorted_fr2) # 输出: # ['pear', 'apple', 'pineapple', 'blueberry', 'strawberry']
长度最短的字符串排在列表最前面，最长的字符串排在最后面。
sort()方法与sorted()函数的对比
至此，我们学习了sort()方法和sorted()函数的使用。下面总结一下二者的区别：
Python .sort() 方法 |
Python sorted() 函数 |
| 对列表进行原地排序，会修改原始列表 | 返回一个新的排序后的列表，不修改原始列表 |
| 仅适用于Python列表 | 适用于Python可迭代对象，如列表，字符串和其他集合 |
返回值为None |
返回可迭代对象的排序副本 |
总结
希望本Python列表排序教程对您有所帮助。让我们快速回顾一下所学的知识：
- 使用
list.sort(reverse = True | False, key = <func>)原地排序列表，可以选用reverse和key参数。 - 使用
sorted(list, reverse = True | False, key = <func>)获取列表的排序副本。
现在您已经学会如何对Python列表进行排序了。接下来可以学习Python中的列表推导式、文件处理或JSON文件操作。您可以在techblik.com在线Python编译器中实践以上示例。