Python3 - list sort方法实现多条件自定义排序

基础语法

Python3的list的sort方法定义如下

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sort方法:

  • 会改变列表本身
  • 默认将列表元素进行升序
  • 返回None

sort方法可以接收两个参数:

  • key:该参数接收一个函数,函数又会接收当前列表的每一个元素作为入参,而函数的返回值会作为对应列表元素的排序优先级
  • reverse:接收布尔值True或者False,默认是False,即不进行倒序,如果传入True,相当于进行降序

列表元素是不同类型时的排序规则

数值列表的按照数值大小进行排序

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字母列表按照字母的ASCII码值大小进行排序

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元素是列表时的排序规则

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可以发现,如果列表元素是一个列表时,首先会按照元素列表的第一个元素进行比较,比如我们看输出结果中,都是按照元素列表的第一个元素值进行的升序。如果元素列表的第一个元素值相同,则继续按照列表元素的第二个值进行升序。 

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降序同理。 

元素是元组时的排序规则

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 和元素是列表时同理。

自定义排序

利用key进行自定义排序

有时候我们可能并不想列表的默认规则进行排序,比如下面例子:

nums = [-2, 1, -4, 3, -5]

请对上面的数值列表按照绝对值大小升序。

此时,我们就无法利用sort的默认排序规则实现了,此时需要基于key参数进行自定义排序

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上面例子中,我们将priority函数传给了key参数,此时底层,sort方法会遍历列表,将每一个遍历到的元素传入priority函数的形参x,而priority函数的返回值将作为对应列表元素的排序优先级。

上面priority函数将列表元素的绝对值作为了对应列表元素的排序优先级,因此最后输出结果为

[1, -2, 3, -4, -5] 

lamdba优化

当key参数传入的函数非常简单时,可以进行lamdba优化

比如上面priority函数

def priority(x):

  return abs(x)

可以简化为一个lamdba函数

lamdba x : abs(x)

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lambda函数并没有多难,其实就是一个匿名函数,即没有名字的函数。具体关于具名函数转化为lambda函数的规则,后面有机会我再写一篇博客,或者大家可以自行查找。

利用key实现降序

通常我们都是基于sort函数reverse参数实现的列表降序,比如

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那么有没有办法不基于reverse参数实现列表元素的降序呢?

大家可以看下面代码实现,基于key也同样实现了列表元素降序

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我们知道,如果不给sort方法的reverse参数传True,那么sort方法默认就是升序,因此上面排序其实还是升序,但是这里的升序并不是基于列表元素本身,而是基于列表元素的优先级。

为什么呢?

因为我们为key传入一个lamdba函数,该函数将每个列表元素取负,作为对应列表元素的优先级。

即:

元素4的优先级是-4

元素2的优先级是-2

元素1的优先级是-1

.....

因此,元素值越大,其优先级反而越小,这里按照元素的优先级升序的话,其实就是按照元素本身值得大小降序。

如果大家理解了上面基于key实现降序的原理,可能还会有疑问,我明明可以用reverse参数实现降序,为什么要舍简求繁地定义一个优先级函数传给key来实现降序呢?

答案是:为了后面多条件自定义排序做准备。

多条件自定义排序

前面讨论地其实都是单条件排序,比如按照元素自身的大小,或者按照元素的绝对值大小。但是现实场景中,大多都需要完成多条件排序。

比如有需求如下:

  • 张三的身高180cm,体重90kg
  • 李四的身高160cm,体重50kg
  • 王五的身高160cm,体重60kg

现在请你按照身高进行升序,如果身高相同,则再按照体重进行降序。

此时,靠着前面的单条件排序的知识其实就不太够用了。此时有两种方式实现多条件排序:

  • 基于原生key进行多条件排序
  • key接收functools.cmp_to_key

其中functools.cmp_to_key可以自行了解,这里只介绍基于原生key实现多条件自定义排序。

我们先回顾下之前单条件排序时的一个知识:

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当要排序的列表元素是:元组(或列表)时,此时排序是按照元组(或列表)的元素进行依次比较的。

比如上面例子中,对一个元组列表进行升序排序,首先会按照元组的第一个元素进行升序,如果第一个元素相同,则继续按照第二个元素进行升序。

而这是实现多条件排序的关键前置知识。下面我们直接上本需求的实现代码:

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上面代码中persons是一个列表,其元素也是列表,元素的含义是[身高,体重] 

这里我们给sort方法的key参数传入了一个priority函数,sort方法底层会遍历每一个列表元素,作为入参传给priority函数,priority函数用于计算入参的优先级,并返回该优先级。

上面代码中priority函数参数x就是persons列表的每一个元素,而priority函数的返回值是一个元组(x[0], -x[1]),该元组就是对应元素x的优先级。

其中x[0]就是身高,x[1]就是体重。

因此sort排序是就是按照每个元素的优先级(x[0], -x[1])进行排序的。根据前面的知识:当列表的元素是元组时,此时排序是按照元组的每一个元素进行依次比较的。

即先按照x[0]进行升序,如果x[0]相同的话,则继续按照-x[1]进行升序。而-x[1]进行升序,其实就是按照x[1]进行降序。

因此,上面代码就实现了按照身高进行升序,如果身高相同,则继续按照体重继续降序。

多条件自定义排序中的字典序降序实现

如果前面的需求,改一下,按照身高升序,如果身高相同,则继续按照体重降序,如果体重相同,则最后按照名字字典序降序。

  • zhangsan的身高180cm,体重90kg
  • lishi的身高160cm,体重60kg
  • wangwu的身高160cm,体重60kg

此时,如何在多条件自定义排序中实现某个条件的字典序降序呢?

首先,我们需要了解下,字典序是什么?

所谓字典序,即按照ASCII码值排序,

 比如 b 的ASCII码值为98,a 的ASCII码值为97,因此 b > a。

而字典序,默认指的是字典序升序。即按照ASCII码值升序。

而字符串的字典序比较,其实就是字符串的逐个字母的ASCII码值比较,比如

  • “aba”
  • "abc"

结果是"abc"字典序更大。因为上面两个字符串的第3个字符:c的ASCII码值大于a的

在多条件中,实现某个条件的中字符串的字典序降序,其实就是将对应字符串转成ASCII码值列表进行降序

比如"aba"字符串,转为ASCII码值列表就是 [97, 98, 97]

比如"abc"字符串,转为ASCII码值列表就是 [97, 98, 99]

降序的话,则在对上面列表进行取负操作,即

比如"aba"字符串,转为ASCII码值列表,并取负就是 [-97, -98, -97]

比如"abc"字符串,转为ASCII码值列表,并取负就是 [-97, -98, -99]

此时就可以实现多条件中的字典序降序了。

而python中获取一个字符的ASCII码值,可以使用ord函数

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因此本需求实现,如下图:

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 其中str2ascii用于将一个字符串转为ascii码列表,并且对元素取负

当然,我们可以用推导式进行简化

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当然,我们也可以继续将priority函数优化为lamdba函数

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