一、排序算法

排序也是在程序中經常用到的算法。無論使用冒泡排序還是快速排序，排序的核心是比較兩個元素的大小。如果是數字，我們可以直接比較，但如果是字符串或者兩個dict呢？直接比較數學上的大小是沒有意義的，因此，比較的過程必須通過函數抽象出來。

Python內置的sorted()函數就可以對list進行排序：

>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21])

[-21, -12, 5, 9, 36]

1

2

>>>sorted([36,5,-12,9,-21])

[-21,-12,5,9,36]

此外，sorted()函數也是一個高階函數，它還可以接收一個key函數來實現自定義的排序，例如按絕對值大小排序：

>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21], key=abs)

[5, 9, -12, -21, 36]

1

2

>>>sorted([36,5,-12,9,-21],key=abs)

[5,9,-12,-21,36]

key指定的函數將作用于list的每一個元素上，并根據key函數返回的結果進行排序。對比原始的list和經過key=abs處理過的list：

list = [36, 5, -12, 9, -21]

keys = [36, 5, 12, 9, 21]

1

2

list=[36,5,-12,9,-21]

keys=[36,5,12,9,21]

然后sorted()函數按照keys進行排序，并按照對應關系返回list相應的元素，如下：

keys排序結果 => [5, 9, 12, 21, 36]

| | | | |

最終結果 => [5, 9, -12, -21, 36]

1

2

3

keys排序結果=>[5,9,12,21,36]

|||||

最終結果=>[5,9,-12,-21,36]

我們再看一個字符串排序的例子：

>>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'])

['Credit', 'Zoo', 'about', 'bob']

1

2

>>>sorted(['bob','about','Zoo','Credit'])

['Credit','Zoo','about','bob']

默認情況下，對字符串排序，是按照ASCII的大小比較的，由于'Z' < 'a'，結果，大寫字母Z會排在小寫字母a的前面。

現在，我們提出排序應該忽略大小寫，按照字母序排序。要實現這個算法，不必對現有代碼大加改動，只要我們能用一個key函數把字符串映射為忽略大小寫排序即可。忽略大小寫來比較兩個字符串，實際上就是先把字符串都變成大寫(或者都變成小寫)，再比較。

這樣，我們給sorted傳入key函數，即可實現忽略大小寫的排序：

>>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower)

['about', 'bob', 'Credit', 'Zoo']

1

2

>>>sorted(['bob','about','Zoo','Credit'],key=str.lower)

['about','bob','Credit','Zoo']

要進行反向排序，不必改動key函數，可以傳入第三個參數reverse=True：

>>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower, reverse=True)

['Zoo', 'Credit', 'bob', 'about']

1

2

>>>sorted(['bob','about','Zoo','Credit'],key=str.lower,reverse=True)

['Zoo','Credit','bob','about']

從上述例子可以看出，高階函數的抽象能力是非常強大的，而且，核心代碼可以保持得非常簡潔。

二、對列表和字典進行排序

2.1?sorted()對列表進行排序

假設我們用一組tuple表示學生名字和成績：

>>> L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]

1

>>>L=[('Bob',75),('Adam',92),('Bart',66),('Lisa',88)]

首先按照學生名字進行排序：

# 定義處理tuple的函數;

>>> def SortName(x):

... return x[0]

# 把函數傳給sorted,實現自定義排序;

>>> sorted(L, key=SortName)

[('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Bob', 75), ('Lisa', 88)]

1

2

3

4

5

6

7

# 定義處理tuple的函數;

>>>defSortName(x):

...returnx[0]

# 把函數傳給sorted,實現自定義排序;

>>>sorted(L,key=SortName)

[('Adam',92),('Bart',66),('Bob',75),('Lisa',88)]

很好理解，sorted接收一個可迭代對象并會進行迭代處理。然后把迭代的value都傳給key函數進行處理，并且會以key函數處理的結果作為排序條件。所以我們在SortName函數中直接把每組信息處理一下，只返回名字，所以sorted就會以名字進行排序。

如果函數比較簡單，可以直接使用匿名函數(lambda)，如下：

>>> sorted(L, key=lambda x: x[0])

[('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Bob', 75), ('Lisa', 88)]

1

2

>>>sorted(L,key=lambdax:x[0])

[('Adam',92),('Bart',66),('Bob',75),('Lisa',88)]

同樣也可以按分數進行降序：

跟上面的題目大同小異，取值時，索引位置變更一下就好了。

>>> sorted(L, key=lambda x: x[-1], reverse=True)

[('Adam', 92), ('Lisa', 88), ('Bob', 75), ('Bart', 66)]

1

2

>>>sorted(L,key=lambdax:x[-1],reverse=True)

[('Adam',92),('Lisa',88),('Bob',75),('Bart',66)]

2.3?sorted()對字典進行排序

同樣，假如我們用一組字典表示學生名字和成績：

>>> D = {'Bob':75, 'Adam':92, 'Bart':66, 'Lisa':88}

1

>>>D={'Bob':75,'Adam':92,'Bart':66,'Lisa':88}

然后需要對學生成績進行排序。首先sorted可以接收可迭代對象，如果我們直接把D.values()傳過去，那么雖然可以排序但是無法獲得對應學生的名稱。

>>> sorted(D.values(), reverse=True)

[92, 88, 75, 66]

1

2

>>>sorted(D.values(),reverse=True)

[92,88,75,66]

所以我們可以使用字典的items()方法，會得到下面數據結構：

>>> D.items()

dict_items([('Adam', 92), ('Bob', 75), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)])

1

2

>>>D.items()

dict_items([('Adam',92),('Bob',75),('Bart',66),('Lisa',88)])

這個數據結構就跟我們上一個示例的一樣了。所以處理方法也一樣了。

>>> sorted(D.items(), key=lambda x: x[-1] ,reverse=True)

[('Adam', 92), ('Lisa', 88), ('Bob', 75), ('Bart', 66)]

1

2

>>>sorted(D.items(),key=lambdax:x[-1],reverse=True)

[('Adam',92),('Lisa',88),('Bob',75),('Bart',66)]

如果想把這個結果print出來，直接for循環解構就可以了：

>>> for name,score in sorted(D.items(), key=lambda x: x[-1] ,reverse=True):

... print('{} => {}'.format(name,score))

...

Adam => 92

Lisa => 88

Bob => 75

Bart => 66

1

2

3

4

5

6

7

>>>forname,scoreinsorted(D.items(),key=lambdax:x[-1],reverse=True):

...print('{} => {}'.format(name,score))

...

Adam=>92

Lisa=>88

Bob=>75

Bart=>66

這里D.items方法得到的tuple被解構，分別賦值name和score參數。

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總結

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