Python小白干货宝典：深入理解sorted函数，助你轻松搞定列表排序

深入理解sorted函数，助你轻松搞定Python列表排序

什么是sorted函数？

在Python编程中，sorted函数是用于对列表等可迭代对象进行排序的强大内置函数。它不仅能对列表排序，还能对元组、字典等其他类型的数据进行排序。

sorted函数语法

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

• iterable： 要排序的可迭代对象，如列表、元组、字典等。
• key（可选）： 用于自定义排序规则的函数。
• reverse（可选）： 布尔值，指定是否以降序排序，默认值为False（升序）。

sorted函数参数详解

• key： 允许你自定义排序规则。它接受一个函数作为参数，该函数将可迭代对象的每个元素作为输入，并返回一个用于排序的键。例如，你可以根据字符串长度对列表中的字符串进行排序：

sorted_strings = sorted(strings, key=len)

• reverse： 控制排序顺序。将其设置为True可对列表进行降序排序，即将最大的元素排在最前面。

sorted函数的返回值

sorted函数返回一个新列表，其中包含已排序的可迭代对象的元素。它不会改变原有列表。

sorted函数实例

以下是一些sorted函数的实例：

• 对列表排序：

my_list = [5, 2, 1, 3, 4]
sorted_list = sorted(my_list)  # [1, 2, 3, 4, 5]

• 自定义排序规则：

students = [
    {'name': 'John', 'age': 20},
    {'name': 'Jane', 'age': 25},
    {'name': 'Tom', 'age': 18}
]

sorted_students = sorted(students, key=lambda student: student['age'])
# [{'name': 'Tom', 'age': 18}, {'name': 'John', 'age': 20}, {'name': 'Jane', 'age': 25}]

• 降序排序：

sorted_list = sorted(my_list, reverse=True)  # [5, 4, 3, 2, 1]

sorted函数的排序算法

sorted函数使用归并排序算法，这是一种高效稳定的排序算法。归并排序的优点是：

• 时间复杂度为O(n log n)，其中n为可迭代对象中元素的数量。
• 空间复杂度为O(n)。
• 稳定性：对于具有相同键的元素，它们在排序后的顺序与排序前的顺序相同。

sorted函数的稳定性

值得注意的是，sorted函数是一个稳定排序算法。这意味着，对于具有相同键的元素，它们的顺序在排序后与排序前相同。这对于需要保持元素原始顺序的场景非常有用。

sorted函数的局限性

虽然sorted函数功能强大，但也有一些局限性：

• 返回一个新列表，因此对于大型数据集来说可能会比较耗时和占用空间。
• 如果key函数抛出异常，sorted函数将终止排序并引发异常。
• 不支持并发排序，因此不适用于需要并行处理大型数据集的情况。

结论

掌握sorted函数将大大提升你在Python中的排序能力。通过理解其语法、参数、返回值、排序算法和稳定性，你可以熟练使用sorted函数来满足你的排序需求。

常见问题解答

1. sorted函数只能对列表排序吗？

   • 不，sorted函数可以对任何可迭代对象进行排序，包括元组、字典和集合。

2. 如何使用key参数自定义排序规则？

   • key参数接受一个函数，该函数将可迭代对象的每个元素作为输入，并返回一个用于排序的键。

3. sorted函数的复杂度是多少？

   • sorted函数使用归并排序算法，时间复杂度为O(n log n)，其中n为可迭代对象中元素的数量。

4. sorted函数是否稳定？

   • 是的，sorted函数是一个稳定排序算法，这意味着对于具有相同键的元素，它们的顺序在排序后与排序前相同。

5. 如何对列表中的字典按键排序？

   • 你可以使用lambda表达式作为key参数，如下所示：

sorted_dict_list = sorted(dict_list, key=lambda x: x['key'])