Python實戰：一次完整的List排序教程

1. 介紹

在編程中，List（列表）是一個非常常用的數據類型，而對List進行排序，也是一個經常需要用到的操作。Python作為一個方便、易學的高級編程語言，提供了多種方法來對List進行排序。本文將會為大家詳細介紹Python中對List進行排序的方法，包括內置函數、高級排序以及自定義排序等，同時通過實例演示，加深大家對排序的理解。

2. 正文

一、內置函數排序

Python內置函數sort()可以對List進行排序，sort()函數有兩個參數，reverse和key。其中，reverse參數為False時表示升序排序，為True時表示降序排序；而key參數可以接受一個函數，指定一個映射關係，排序時依據映射後的結果進行排序。

下面我們以一個包含10個元素的List為例，來進行sort()的演示：

a = [4, 1, 7, 3, 8, 5, 2, 9, 10, 6]
a.sort()    # 默認升序排列
print(a)    # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

a.sort(reverse=True)    # 降序排列
print(a)    # [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]

def func(x):    # 自定義映射關係，按照元素個位數排序
    return x % 10
a.sort(key=func)    # 自定義函數映射
print(a)    # [10, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

二、高級排序

Python還提供了一些高級的排序函數，如sorted()、heapq.nlargest()、heapq.nsmallest()等。這些高級函數在某些情況下可以比sort()更有效率、更靈活的完成排序操作。

比如，在需要同時對多個List進行排序時，sorted()可以根據任意一個List的元素來進行排序，而sort()則無法做到；或者在需要從一個非常大的List中取出前幾個最大或最小的元素時，使用heapq.nlargest()、heapq.nsmallest()可以更快速地完成任務。

下面我們再分別以sorted()和nlargest()為例，演示高級排序的使用方法：

x = [1, 2, 3, 4, 5]
y = [5, 4, 3, 2, 1]
z = [8, 6, 7, 9, 10]

result = sorted(zip(x, y, z), key=lambda v: v[2])    # 根據z來排序
print(result)    # [(1, 5, 8), (2, 4, 6), (3, 3, 7), (4, 2, 9), (5, 1, 10)]

list1 = [4, 6, 8, 1, 3, 10, 7, 5, 2, 9]
result = heapq.nlargest(3, list1)    # 取出前3個最大的元素
print(result)    # [10, 9, 8]

三、自定義排序

在某些情況下，內置的排序函數可能並不能滿足我們的需求，這時我們就需要來自定義排序。自定義排序的本質就是為需要排序的元素所在的List綁定一個排序函數，此函數將接受該List中的每一個元素作為輸入，返回一個可比較的對象，用於進行排序。

下面我們以一個List中包含學生信息的元組為例，來進行自定義排序的演示：

students = [('Tom', 'A', 18), ('John', 'B', 17), ('Emma', 'A', 20), ('Stacy', 'C', 19)]

def sort_by_name(student):
    return student[0]    # 根據名字排序

def sort_by_grade(student):
    return student[1]    # 根據成績等級排序

def sort_by_age(student):
    return student[2]    # 根據年齡排序

students.sort(key=sort_by_name)    # 按照名字排序
print(students)    # [('Emma', 'A', 20), ('John', 'B', 17), ('Stacy', 'C', 19), ('Tom', 'A', 18)]

students.sort(key=sort_by_age)    # 按照年齡排序
print(students)    # [('John', 'B', 17), ('Tom', 'A', 18), ('Stacy', 'C', 19), ('Emma', 'A', 20)]

students.sort(key=sort_by_grade)    # 按照成績等級排序
print(students)    # [('Tom', 'A', 18), ('Emma', 'A', 20), ('John', 'B', 17), ('Stacy', 'C', 19)]

3. 總結

在Python中對List進行排序是非常常用的一個操作，在各種場景中，我們可以根據不同的需求來選擇使用內置函數排序、高級排序或自定義排序等方法。本文為大家詳細介紹了這些排序方法的使用方法，並通過具體的實例加深了大家對其的理解。希望能對大家的學習有所幫助。