Python自定義排序指南

一、Python自定義排序規則

在Python中，我們可以使用sort()函數進行列表排序。sort()函數內部使用一個默認的排序規則，按照數字大小進行排序，按照字典序進行字符串排序，但是有時候我們需要按照自己定義的規則進行排序。可以使用sort()函數的key參數來指定自定義排序規則。

# 按照列表元素的絕對值大小進行排序
l = [3,-5,1,-2,4]
l.sort(key=abs)
print(l)
# 輸出結果：[1, -2, 3, 4, -5]

上述代碼中，我們定義了一個自定義排序規則，按照列表元素的絕對值大小進行排序。

二、Python自定義類

如果需要按照自己定義的規則進行排序，可以先定義一個類，該類可以實現__lt__()方法，在該方法中定義自己的排序規則。

class Student:
    def __init__(self,name,age,score):
        self.name = name
        self.age = age
        self.score = score
    def __lt__(self,other):
        return self.score < other.score

s1 = Student('Alice',20,90)
s2 = Student('Bob',22,80)
s3 = Student('Charlie',21,95)
students = [s1,s2,s3]
students.sort()
for student in students:
    print(student.name,student.age,student.score)

# 輸出結果：
Charlie 21 95
Alice 20 90
Bob 22 80

上述代碼中，我們定義了一個名為Student的類，該類擁有姓名、年齡和分數這三個屬性。我們實現了__lt__()方法，定義按照分數從小到大的排序規則。最後使用sort()函數對學生列表進行排序。

三、Python自定義排序函數

我們可以直接定義一個排序函數，該函數可以接受一個參數，返回該參數的排序依據，sort()函數的key參數可以傳入這個函數進行自定義排序。

def sort_key(st):
    return st[1]

students = [('Alice',20,90),('Bob',22,80),('Charlie',21,95)]
students.sort(key=sort_key)
for student in students:
    print(student[0],student[1],student[2])
    
# 輸出結果：
Bob 22 80
Alice 20 90
Charlie 21 95

上述代碼中，我們定義了一個名為sort_key的函數，該函數接受一個參數st，返回該元組的第二個元素作為排序依據。最後使用sort()函數對學生列表進行排序。

四、Python list自定義排序

除了可以使用sort()函數之外，Python中還有另外一種排序方式，可以使用sorted()函數對列表進行排序。sorted()函數可以接受三個參數，分別是要排序的列表、排序規則以及reverse參數，該參數默認為False，表示升序排列，如果設置為True，則表示降序排列。

l = [(3,6),(2,1),(1,4),(4,3)]
l_sorted = sorted(l,key=lambda x: x[1],reverse=True)
print(l_sorted)

# 輸出結果：
[(3, 6), (1, 4), (4, 3), (2, 1)]

上述代碼中，我們使用sorted()函數對列表進行了排序，排序規則是按照元組的第二個元素從大到小排序。

五、排序函數Python

Python中還有其他一些排序函數，比如heapq模塊中的heapify()和heappop()函數，可以用於堆排序，內置的sorted()函數也可以用於堆排序。

import heapq

l = [3,-5,1,-2,4]
heapq.heapify(l)  # 構建小根堆
print([heapq.heappop(l) for i in range(len(l))]) # 將堆中元素逐一彈出

# 輸出結果：
[-5, -2, 1, 3, 4]

l = [3,-5,1,-2,4]
print(sorted(l))

# 輸出結果：
[-5, -2, 1, 3, 4]

上述代碼中，我們使用heapq模塊中的heapify()函數將一個列表構建成了小根堆，然後使用heappop()函數將堆中元素逐一彈出。在第二個例子中，我們使用Python內置的sorted()函數對列表進行排序。

六、不使用函數用Python排序

除了使用函數之外，我們也可以直接使用Python提供的排序方法進行排序。

l = [(3,6),(2,1),(1,4),(4,3)]
l_sorted = sorted(l,key=lambda x: x[1],reverse=True)
print(l_sorted)

# 輸出結果：
[(3, 6), (1, 4), (4, 3), (2, 1)]

上述代碼中，我們使用sorted()函數對列表進行了排序，排序規則是按照元組的第二個元素從大到小排序。

七、Python自定義排序規則撲克牌

以撲克牌為例，我們定義了一個Card類，其中花色和點數分別使用字典進行映射。

class Card:
    suits = ['♠', '♥', '♣', '♦']
    faces = ['A', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K']
    def __init__(self,suit,face):
        self.suit = suit
        self.face = face
    def __repr__(self):
        return self.suits[self.suit] + self.faces[self.face]
        
# 創建一副撲克牌
deck = [Card(s,f) for s in range(4) for f in range(13)]
# 輸出一副撲克牌
print(deck)

# 對撲克牌按照點數進行排序
deck_sorted = sorted(deck,key=lambda c:c.face)
print(deck_sorted)

# 對撲克牌按照點數、花色進行排序
deck_sorted2 = sorted(deck,key=lambda c:(c.face,c.suit))
print(deck_sorted2)

上述代碼中，我們定義了一個Card類，用於描述撲克牌，其中花色和點數分別使用字典進行映射。我們創建了一副撲克牌，並對撲克牌按照點數進行排序，使用的是sorted()函數。最後我們對撲克牌按照點數、花色進行排序，需要在lambda函數中同時傳入點數和花色。

八、Python sort自定義排序函數

除了sorted()函數之外，list對象還提供了一個sort()方法可以對列表進行排序，sort()方法和sorted()函數的用法類似。我們可以在sort()方法中傳入一個可調用對象來指定排序規則。

cards = [Card(s,f) for s in range(4) for f in range(13)]
def spades_high(card):
    rank_value = Card.faces.index(card.face)
    return rank_value * len(Card.suits) + card.suit

cards.sort(key=spades_high)
print(cards)

上述代碼中，我們定義了一個spades_high()函數，該函數接受一個Card對象，並返回一個整數值，用於表示該Card對象的大小。我們調用了sort()方法，並傳入了spades_high函數作為排序規則。最後輸出的是一副按照點數、花色從小到大排列的撲克牌。

九、結語

在Python中，自定義排序規則是非常方便的。我們可以根據需要定義一個比較函數，也可以通過定義一個類來實現自定義排序規則。無論是使用sort()函數還是sorted()函數，都非常方便。