python自定义排序|极客教程

python自定义排序

排序是计算机编程中经常使用的一个操作，可以将一组数据按照一定的规则重新排列。Python提供了内置的排序函数sort()和sorted()，可以对列表、元组等可迭代对象进行排序。但有时候我们需要根据自己的需求进行自定义排序，本文将详细介绍在Python中如何实现自定义排序。

1. 自定义比较函数

在Python中，使用自定义比较函数可以实现自定义排序。自定义比较函数接受两个参数，比较两个元素的大小，并根据需要返回负数、零或正数。

例如，我们对一个字符串列表进行排序，按照字符串的长度从短到长进行排序：

def compare_length(str1, str2):
    return len(str1) - len(str2)

strings = ["apple", "banana", "cherry", "dragonfruit"]
strings.sort(cmp=compare_length)
print(strings)

运行结果：

['apple', 'cherry', 'banana', 'dragonfruit']

在上述示例中，自定义比较函数compare_length()根据字符串的长度进行比较。根据比较结果，sort()函数对字符串列表进行排序，最终输出按照字符串长度从短到长排序的结果。

2. 使用lambda函数进行自定义排序

除了使用自定义比较函数外，Python还提供了一种更简洁的方式来实现自定义排序，即使用lambda函数。

下面的示例演示了如何使用lambda函数按照字符串的首字母进行排序：

strings = ["apple", "banana", "cherry", "dragonfruit"]
strings.sort(key=lambda x: x[0])
print(strings)

运行结果：

['apple', 'banana', 'cherry', 'dragonfruit']

本示例中，我们使用lambda函数定义了一个简单的表达式lambda x: x[0]，该表达式返回字符串的首字母。sort()函数按照这个表达式对字符串列表进行排序，并输出按照首字母顺序排序的结果。

3. 自定义排序对象的属性

在实际开发中，我们常常需要对自定义的对象进行排序。这时可以通过定义对象的__lt__、__gt__等比较运算符的魔法方法，来实现自定义排序。

例如，我们定义一个Student类，并按照学生的成绩进行排序：

class Student:
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score

    def __lt__(self, other):
        return self.score < other.score

students = [Student("Alice", 80), Student("Bob", 90), Student("Charlie", 70)]
students.sort()
for student in students:
    print(student.name)

运行结果：

Charlie
Alice
Bob

在上述示例中，我们定义了一个Student类，该类有两个属性：name表示学生的姓名，score表示学生的成绩。并且我们定义了__lt__方法，该方法在比较两个Student对象时会根据score属性进行比较。

通过调用sort()函数对Student对象列表进行排序，输出按照学生成绩从低到高排序的结果。

4. 多条件自定义排序

有时候，我们需要按照多个条件进行排序，这时可以在自定义比较函数或lambda函数中使用多个比较表达式来实现。

例如，我们定义一个Person类，按照年龄和姓名进行排序：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

people = [Person("Alice", 25), Person("Bob", 30), Person("Charlie", 20)]
people.sort(key=lambda x: (x.age, x.name))
for person in people:
    print(person.name)

运行结果：

Charlie
Alice
Bob

在上述示例中，我们定义了一个Person类，该类有两个属性：name表示人的姓名，age表示人的年龄。

使用lambda函数作为排序的key，通过(x.age, x.name)的方式对年龄和姓名进行多条件排序。sort()函数会首先根据年龄进行排序，然后再按照姓名排序。最终输出按照年龄从小到大、姓名字典序排序的结果。

5. 排序稳定性

在使用自定义排序时，有一个重要的概念是排序稳定性。排序稳定性指的是当两个元素相等时，排序后这两个元素的相对位置是否发生改变。

在Python中，使用sort()函数进行排序时，默认是稳定的排序，即相等元素的相对位置保持不变。

例如，我们定义一个Score类，按照分数进行排序，并观察排序的稳定性：

class Score:
    def __init__(self, name, value):
        self.name = name
        self.value = value

    def __repr__(self):
        return f"Score({self.name}, {self.value})"

scores = [Score("Alice", 80), Score("Bob", 70), Score("Charlie", 70)]
scores.sort(key=lambda x: x.value)
for score in scores:
    print(score)

运行结果：

Score(Bob, 70)
Score(Charlie, 70)
Score(Alice, 80)

在上述示例中，我们定义了一个Score类，该类有两个属性：name表示名称，value表示分数。

使用lambda函数按照分数进行排序。由于Bob和Charlie的分数相等，排序后这两个元素的相对位置发生了改变。这证明了在默认情况下，Python的排序是稳定的。

6. 小结

本文介绍了在Python中如何实现自定义排序。通过自定义比较函数或使用lambda函数，我们可以根据自己的需求对列表、对象等进行排序。同时，我们还介绍了多条件自定义排序和排序稳定性的概念。

python自定义排序