Python 排名函数：深入探讨 sorted()、key 函数和自定义排序278

Python 提供了强大的排序功能，能够轻松地对列表、元组等可迭代对象进行排序。然而，简单的 `sort()` 方法可能无法满足所有需求，尤其是在需要根据复杂条件进行排序时。本文将深入探讨 Python 中的排序机制，重点讲解 `sorted()` 函数以及 `key` 函数的使用，并结合实例展示如何创建自定义排序函数来满足各种排序需求。

Python 提供了两种主要的排序方法：`()` 方法和 `sorted()` 函数。`()` 方法直接对列表进行原地排序，修改列表本身，而 `sorted()` 函数则返回一个新的已排序列表，原列表保持不变。 `sorted()` 函数更灵活，因为它可以用于各种可迭代对象，而不仅仅是列表。 在大多数情况下，`sorted()` 函数更推荐使用，因为它避免了意外修改原列表。

sorted() 函数的语法如下：sorted(iterable, key=None, reverse=False)

其中：
iterable: 需要排序的可迭代对象，例如列表、元组等。
key: 一个可选参数，指定一个函数，用于从每个元素中提取用于比较的键。这个函数将应用于每个元素，返回一个值，用于排序。这是实现自定义排序的关键。
reverse: 一个可选的布尔值，指定排序顺序。True 表示降序排序，False (默认) 表示升序排序。

让我们来看几个例子:

例1：简单排序numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
sorted_numbers = sorted(numbers)
print(f"Original list: {numbers}")
print(f"Sorted list: {sorted_numbers}")

这段代码将数字列表按升序排序，输出结果如下：Original list: [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
Sorted list: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

例2：使用 key 函数排序

假设我们有一个包含字符串的列表，我们需要按字符串长度进行排序：words = ["apple", "banana", "kiwi", "orange"]
sorted_words = sorted(words, key=len)
print(f"Original list: {words}")
print(f"Sorted list by length: {sorted_words}")

这里，`key=len` 指定了使用 `len()` 函数作为键函数，它将返回每个字符串的长度，然后根据长度进行排序。Original list: ['apple', 'banana', 'kiwi', 'orange']
Sorted list by length: ['kiwi', 'apple', 'orange', 'banana']

例3：自定义 key 函数排序

更复杂的排序需求需要自定义 `key` 函数。例如，假设我们有一个包含元组的列表，每个元组代表一个学生的姓名和成绩，我们需要按成绩降序排序：students = [("Alice", 85), ("Bob", 92), ("Charlie", 78), ("David", 95)]
def get_score(student):
return student[1]
sorted_students = sorted(students, key=get_score, reverse=True)
print(f"Original list: {students}")
print(f"Sorted list by score (descending): {sorted_students}")

这里，我们定义了一个名为 `get_score` 的自定义函数，它接受一个学生元组作为输入，并返回学生的成绩。然后，我们将 `get_score` 函数作为 `key` 函数传递给 `sorted()` 函数，实现按成绩降序排序。Original list: [('Alice', 85), ('Bob', 92), ('Charlie', 78), ('David', 95)]
Sorted list by score (descending): [('David', 95), ('Bob', 92), ('Alice', 85), ('Charlie', 78)]

例4：处理复杂对象

对于更复杂的对象，例如自定义类，我们可以定义`__lt__`方法来实现排序，或者在key函数中提取相关属性。class Person:
def __init__(self, name, age):
= name
= age
def __lt__(self, other):
return <
people = [Person("Alice", 30), Person("Bob", 25), Person("Charlie", 35)]
sorted_people = sorted(people)
print([ for p in sorted_people]) #Output: ['Bob', 'Alice', 'Charlie']

sorted_people_by_name = sorted(people, key=lambda p: )
print([ for p in sorted_people_by_name]) #Output: ['Alice', 'Bob', 'Charlie']

总而言之，Python 的 `sorted()` 函数和 `key` 函数提供了强大的排序功能，能够满足各种排序需求。通过灵活运用 `key` 函数和自定义函数，我们可以轻松地对各种数据结构进行排序，编写出更优雅、更易于维护的代码。

理解并掌握这些技巧，能够极大提升你编写Python代码的效率和可读性，尤其是在处理大量数据或复杂数据结构时，这将成为你不可或缺的编程技能。

2025-05-16

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