Python高阶函数-sorted(深度解析从原理到实战)

一、sorted()函数概述

sorted()是Python内置的高阶函数，用于对可迭代对象进行排序操作。与列表的sort()方法不同，sorted()会返回一个新的已排序列表，而不改变原数据。

基本语法

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

二、核心参数详解

1. iterable（必需参数）

任何可迭代对象（列表、元组、字符串、字典等）

2. key（关键参数）

• 接受一个函数作为参数
• 该函数会被应用到每个元素上，根据函数返回值进行排序
• 默认值为None，表示直接比较元素本身

3. reverse（排序方向）

• 布尔值参数
• False表示升序（默认）
• True表示降序

三、底层实现原理

sorted()内部使用TimSort算法（一种混合了归并排序和插入排序的稳定算法）：

• 时间复杂度：O(n log n)
• 空间复杂度：O(n)
• 稳定性：保持相等元素的原始顺序

# 伪代码展示基本逻辑
def sorted(iterable, key=None, reverse=False):
    # 1. 获取可迭代对象的元素列表
    elements = list(iterable)
    
    # 2. 如果有key函数，应用转换
    if key is not None:
        decorated = [(key(x), i, x) for i, x in enumerate(elements)]
    else:
        decorated = elements
    
    # 3. 执行TimSort排序
    decorated.sort()
    
    # 4. 还原原始数据（保持稳定性）
    if key is not None:
        result = [x for (k, i, x) in decorated]
    e