Python List排序方法

一、Python List排序方法簡介

在編寫Python程序時，經常會用到排序方法。Python的列表（List）數據類型中提供了多種排序方法，可用於根據不同的需求對列表進行排序。

本文將詳細介紹Python List排序方法，包括常見的排序演算法及其實現方式，以及如何使用Python內置的排序函數和關鍵字來進行排序。

二、Python內置排序函數

Python內置了多種排序函數，方便開發者快速對列表進行排序。

1. sort()函數

sort()方法可用於對Python中的列表進行排序。該方法會改變原始列表，按照升序進行排序。

<!--HTML實體化-->
lst = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
lst.sort()
print(lst)  # 輸出 [1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]

2. sorted()函數

Python內置的sorted()函數可用於對列表進行排序，並返回排序後的新列表。該函數可接受多個參數，其中key參數用於指定排序函數。

<!--HTML實體化-->
lst = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
new_lst = sorted(lst)
print(new_lst)  # 輸出 [1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]

# 按照元素的絕對值大小進行排序
lst = [3, -1, 4, -1, 5, -9, 2, 6, 5, 3, -5]
new_lst = sorted(lst, key=abs)
print(new_lst)  # 輸出 [-1, -1, 2, 3, 3, 4, -5, 5, 5, 6, -9]

3. reversed()函數

reversed()函數可用於對列表進行反向排序。

<!--HTML實體化-->
lst = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
new_lst = sorted(lst, reverse=True)
print(new_lst)  # 輸出 [9, 6, 5, 5, 5, 4, 3, 3, 2, 1, 1]

三、Python List排序演算法

Python List排序演算法是實現Python內置排序函數的基礎。在此，我們將介紹幾種常見的排序演算法及其在Python中的實現方式。

1. 冒泡排序

冒泡排序是一種簡單的排序演算法，它通過比較相鄰元素的大小來進行排序。

<!--HTML實體化-->
def bubble_sort(lst):
    n = len(lst)
    for i in range(n):
        for j in range(n - i - 1):
            if lst[j] > lst[j + 1]:
                lst[j], lst[j + 1] = lst[j + 1], lst[j]
    return lst

lst = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
print(bubble_sort(lst))

2. 插入排序

插入排序是一種簡單的排序演算法，它將一個元素插入到已經排好序的元素中。

<!--HTML實體化-->
def insertion_sort(lst):
    n = len(lst)
    for i in range(1, n):
        j = i
        while j > 0 and lst[j - 1] > lst[j]:
            lst[j - 1], lst[j] = lst[j], lst[j - 1]
            j -= 1
    return lst

lst = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
print(insertion_sort(lst))

3. 選擇排序

選擇排序是一種簡單的排序演算法，它通過每次選擇最小元素來進行排序。

<!--HTML實體化-->
def selection_sort(lst):
    n = len(lst)
    for i in range(n):
        min_index = i
        for j in range(i + 1, n):
            if lst[j] < lst[min_index]:
                min_index = j
        lst[i], lst[min_index] = lst[min_index], lst[i]
    return lst

lst = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
print(selection_sort(lst))

四、排序演算法的時間複雜度

排序演算法的時間複雜度指的是執行完演算法所需要的時間。Python List的排序演算法的時間複雜度如下：

五、小結

Python List的排序方法既包括內置的排序函數，也可以自己編寫排序演算法。對於簡單的排序需求，可以使用內置排序函數，對於複雜的排序需求，可以根據具體情況選擇不同的排序演算法。

開發者需要根據數據量、時間、空間等方面的需求，選擇合適的排序演算法來快速、高效地排序。