排序指南

排序指南.
Python 列表有一个内置的 list.sort().方法 可以直接修改列表。还有一个 sorted() 内置函数， 它会从一个可迭代对象构建一个新的排序列表。

在本文档中，我们将探索使用Python对数据进行排序的各种技术。

基本排序

简单的升序排序非常简单：只需调用sorted() 函数即可。它会返回一个新的已排序列表。

>>> sorted([5, 2, 3, 1, 4])
[1, 2, 3, 4, 5]

你也可以使用 list.sort() 方法，它会直接修改原列表（并返回 None 以避免混淆），通常来说它不如 sorted() 方便 ——— 但如果你不需要原列表，它会更有效率。

a = [5, 2, 3, 1, 4]
a.sort()
a
[1, 2, 3, 4, 5]

另外一个区别是， list.sort() 方法只是为列表定义的，而 sorted() 函数可以接受任何可迭代对象。

sorted({1: 'D', 2: 'B', 3: 'B', 4: 'E', 5: 'A'})
[1, 2, 3, 4, 5]

关键函数

list.sort() 和 sorted() 都有一个 key 形参来指定在进行比较之前要在每个列表元素上进行调用的函数。

字符串比较：

sorted("This is a test string from Andrew".split(), key=str.lower)
['a', 'Andrew', 'from', 'is', 'string', 'test', 'This']

#srtr.lower(): 
##############返回原字符串的副本，其所有区分大小写的字符均转换为小写。
# split()
############返回一个由字符串内单词组成的列表，

key 形参的值应该是一个函数，它接受一个参数并并返回一个用于排序的键。这种技巧速度很快，因为对于每个输入记录只会调用一次 key 函数。

一种常见的模式是使用对象的一些索引作为键对复杂对象进行排序。例如：

student_tuples = [
    ('john', 'A', 15,'B'),#依次是名字，专业代号，年纪，研究代号
    ('aane', 'B', 12,'a'),
    ('dave', 'C', 10,'Z'),
]
print(sorted(student_tuples, key=lambda student: student[0]))#按name排序
print(sorted(student_tuples, key=lambda student: student[1]))#按grade排序
print(sorted(student_tuples, key=lambda student: student[2]))#按age排序
print(sorted(student_tuples, key=lambda student: student[3]))#按研究代号排序，即先按大写字典序，再按小写字典序

[('aane', 'B', 12, 'a'), ('dave', 'C', 10, 'Z'), ('john', 'A', 15, 'B')]
[('john', 'A', 15, 'B'), ('aane', 'B', 12, 'a'), ('dave', 'C', 10, 'Z')]
[('dave', 'C', 10, 'Z'), ('aane', 'B', 12, 'a'), ('john', 'A', 15, 'B')]
[('john', 'A', 15, 'B'), ('dave', 'C', 10, 'Z'), ('aane', 'B', 12, 'a')]

同样的技术也适用于具有命名属性的对象。例如：

class Student:
    def __init__(self, name, grade, age):
        self.name = name
        self.grade = grade
        self.age = age
    def __repr__(self):
        return repr((self.name, self.grade, self.age))

student_objects = [
    Student('john', 'A', 15),# name, grade,age
    Student('jane', 'B', 12),
    Student('dave', 'B', 10),
]
sorted(student_objects, key=lambda student: student.age)   # sort by age
[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]

Operator 模块函数

上面显示的键函数模式非常常见，因此 Python 提供了便利功能，使访问器功能更容易，更快捷。 operator . 模块有 itemgetter().、 attrgetter().
和 methodcaller() .函数。
使用这些函数，上述示例变得更简单，更快捷：

from operator import itemgetter, attrgetter
>>>
sorted(student_tuples, key=itemgetter(2))
[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]
>>>
sorted(student_objects, key=attrgetter('age'))
[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]

Operator 模块功能允许多级排序。 例如，按 grade 排序，然后按 age 排序：

sorted(student_tuples, key=itemgetter(1,2))
[('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)]
>>>
sorted(student_objects, key=attrgetter('grade', 'age'))
[('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)]

升序和降序

list.sort() 和 sorted() 接受布尔值的 reverse 参数。这用于标记降序排序。 例如，要以反向 age 顺序获取学生数据：

sorted(student_tuples, key=itemgetter(2), reverse=True)
[('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)]
>>>
sorted(student_objects, key=attrgetter('age'), reverse=True)
[('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)]

排序稳定性和排序复杂度

排序保证是 稳定 的。 这意味着当多个记录具有相同的键值时，将保留其原始顺序。

>>>
data = [('red', 1), ('blue', 1), ('red', 2), ('blue', 2)]
sorted(data, key=itemgetter(0))
[('blue', 1), ('blue', 2), ('red', 1), ('red', 2)]

注意 blue 的两个记录如何保留它们的原始顺序，以便 (‘blue’, 1) 保证在 (‘blue’, 2) 之前。

这个美妙的属性允许你在一系列排序步骤中构建复杂的排序。例如，要按 grade 降序然后 age 升序对学生数据进行排序，请先 age 排序，然后再使用 grade 排序：

>>>
s = sorted(student_objects, key=attrgetter('age'))     # sort on secondary key
sorted(s, key=attrgetter('grade'), reverse=True)       # now sort on primary key, descending
[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]

这可以被抽象为一个包装函数，该函数能接受一个列表以及字段和顺序的元组，以对它们进行多重排序。

>>>
def multisort(xs, specs):
    for key, reverse in reversed(specs):
        xs.sort(key=attrgetter(key), reverse=reverse)
    return xs
>>>
multisort(list(student_objects), (('grade', True), ('age', False)))
[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]

Python 中使用的 Timsort 算法可以有效地进行多种排序，因为它可以利用数据集中已存在的任何排序。

reversed内置函数

reversed.
reversed菜鸟教程.

specs=(('grade', True), ('age', False))
for key, reverse in reversed(specs):
        print(key)
        print(reverse)

age
False
grade
True

map内置函数

map菜鸟教程.