Python中如何实现sort()和sorted()函数的排序操作？

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Python 的排序功能确实内置了 `sort()` 和 `sorted()` 两个函数。它们的主要区别在于：

- `sort()` 是对列表（list）进行原地排序，即排序后的结果会直接修改原列表。- `sorted()` 返回一个新的列表，不会修改原列表。

下面是这两个函数的定义和简要说明：

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

- `iterable`：需要排序的可迭代对象。- `key`：一个函数，用于从每个元素中提取排序的键。如果未提供，则使用元素本身。- `reverse`：一个布尔值，指定是否按降序排序。

例如：

python使用 sorted() 对列表进行排序numbers=[3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]sorted_numbers=sorted(numbers)print(sorted_numbers) # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

使用 sort() 对列表进行原地排序numbers.sort()print(numbers) # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

大家都知道，python排序有内置的排序函数 sort() 和 高阶函数sorted() 。但是它们有什么区别呢？

让我们先从这个函数的定义说起：

• sorted()：该函数第一个参数iterable为任意可以迭代的对象，cmp是比较函数，通常为lambda函数，key是用于比较的关键字，reverse表示排序结果是否反转。
• L.sort()：该函数的三个参数和 sorted() 的后三个参数含义是一致的，而需要特别注意的是，该函数只适用于列表，而非任意可以迭代的对象。cmp是比较函数，接受两个对象参数 x 和 y，返回 负数(x<y)，0(x=y)，正数(x>y)

L.sort() 这里需要注意的一点是，调用 L.sort() 完成排序后，改变了要排序的列表的结构

A = [3,6,1,5,4,2]
A.sort() // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

student = [['Tom', 'A', 20], ['Jack', 'C', 18], ['Andy', 'B', 11]]
student.sort(key=lambda student: student[2])

学生列表中包含列表，每个列表是学生的姓名、成绩以及年龄，排序过程中指定了key为学生的年龄，所以排序的结果为：[['Andy', 'B', 11], ['Jack', 'C', 18], ['Tom', 'A', 20]]

student = [['Tom', 'A', 20], ['Jack', 'C', 18], ['Andy', 'B', 11]]
student.sort(cmp=lambda x, y: x[2] - y[2])

通过定义 key 和 cmp 都可以完成排序，但是这两者之间有什么区别呢？cmp传入的函数在整个排序过程中会调用多次，因为会进行多次比较，所以函数调用开销较大，因此使用 key 的效率比 cmp 的效率要高。

sorted() sorted()可以应用于任意的可以迭代的对象，所以应用范围比L.sort() 广泛的多，可以应用于字符串，元组，列表，字典等可迭代对象。

B = 'Python'
sorted(B)
C = (3, 6, 1, 5, 4, 2)
sorted(C)
D = [3, 6, 1, 5, 4, 2]
sorted(D)
E = {'1': 'a', '2': 'b', '0': 'c'}
sorted(E.items())

需要注意的是，该函数会返回一个排序后的列表，原有可迭代对象保持不变，这与 L.sort() 函数不同。然而，这会浪费较大的存储空间，尤其是数据量较大时。所以，在列表进行排序时，需要考虑是否需要保存原列表，如果无需保存原列表，则优先使用L.sort() 节省内存空间，提高效率。

有的排序可能需要根据两个关键字，常用的比如单词的排序，第一个字母相同然后根据第二个字母排序，Python中的 sorted() 函数是否支持这种实现呢？答案是肯定的，再设置 key 时指定多个属性即可：

L = ['cat', 'binary', 'big', 'dog']
print sorted(L, key=lambda x: (x[0], x[1], x[2]))

['big', 'binary', 'cat', 'dog']

总结

• L.sort() 函数只适用于列表排序，而sorted()函数适用于任意可以迭代的对象排序。
• L.sort() 函数排序会改变原有的待排序列表，而sorted()函数则不会改变。所以在使用列表进行排序时，需要考虑是否需要保存原列表，如果无需保存原列表，则优先使用L.sort() 节省内存空间，提高效率。
• 两个函数通过定义 key 和 cmp 都可以完成排序，但是 key 的效率要远远高于 cmp，所以要优先使用 key 。