如何使用Python對二維數組進行排序

一、了解Python中的排序函數

Python中有內置的排序函數sort()，可對數組進行排序。sort()函數默認使用升序排序。可以使用reverse參數將其改為降序排序。而對於二維數組，可以指定排序的關鍵字key（按照特定的列進行排序）。

  # 創建一個二維數組
  a = [[1, 2], [4, 1], [3, 6]]
  
  # 默認按第一個元素升序排列
  a.sort()
  print(a)    # [[1, 2], [3, 6], [4, 1]]
  
  # 按第二個元素升序排列
  a.sort(key=lambda x: x[1])
  print(a)    # [[4, 1], [1, 2], [3, 6]]
  
  # 按第二個元素降序排列
  a.sort(key=lambda x: x[1], reverse=True)
  print(a)    # [[3, 6], [1, 2], [4, 1]]

二、多維排序

有時候我們需要按照多個元素進行排序，此時可以使用多次sort()函數或者使用sorted()函數。sorted()函數的參數與sort()函數相同，都有key和reverse參數。

  # 創建一個三維數組
  b = [[1, 2, 3], [2, 3, 1], [4, 1, 5]]
  
  # 按第一列升序排序，第二列升序排序
  b_sorted = sorted(b, key=lambda x: (x[0], x[1]))
  print(b_sorted)    # [[1, 2, 3], [2, 3, 1], [4, 1, 5]]
  
  # 按第一列降序排序，第二列升序排序
  b_sorted = sorted(b, key=lambda x: (-x[0], x[1]))
  print(b_sorted)    # [[4, 1, 5], [2, 3, 1], [1, 2, 3]]

三、自定義排序規則

如果需要使用自己定義的規則來排序，可以使用sort()和sorted()函數的key參數。key參數接受一個函數作為輸入，該函數接受一個數組元素作為輸入，返回一個用於排序的值。

  # 創建一個字符串二維數組
  c = [['a', 'b'], ['c'], ['d', 'e', 'f']]
  
  # 按元素數量升序排序
  c_sorted = sorted(c, key=lambda x: len(x))
  print(c_sorted)    # [['c'], ['a', 'b'], ['d', 'e', 'f']]
  
  # 按元素數量降序排序
  c_sorted = sorted(c, key=lambda x: len(x), reverse=True)
  print(c_sorted)    # [['d', 'e', 'f'], ['a', 'b'], ['c']]

四、穩定性排序

在排序時，有時候需要保持相等元素的相對位置不變。這種排序被稱為穩定性排序。在Python的sort()和sorted()函數中，默認是穩定性排序。

  # 創建一個具有相等元素的二維數組
  d = [[1, 'a'], [2, 'b'], [2, 'c'], [3, 'd'], [1, 'e']]
  
  # 按第一列升序排序
  d_sorted = sorted(d, key=lambda x: x[0])
  print(d_sorted)    # [[1, 'a'], [1, 'e'], [2, 'b'], [2, 'c'], [3, 'd']]
  
  # 按第二列升序排序
  d_sorted = sorted(d, key=lambda x: x[1])
  print(d_sorted)    # [[1, 'a'], [2, 'b'], [2, 'c'], [3, 'd'], [1, 'e']]

五、代碼示例

  # 創建一個具有相等元素的二維數組
  d = [[1, 'a'], [2, 'b'], [2, 'c'], [3, 'd'], [1, 'e']]
  
  # 按第一列升序排序
  d_sorted = sorted(d, key=lambda x: x[0])
  print(d_sorted)    # [[1, 'a'], [1, 'e'], [2, 'b'], [2, 'c'], [3, 'd']]
  
  # 按第二列升序排序
  d_sorted = sorted(d, key=lambda x: x[1])
  print(d_sorted)    # [[1, 'a'], [2, 'b'], [2, 'c'], [3, 'd'], [1, 'e']]