Python學習20:sorted

排序算法

排序也是在程序中經常用到的算法。無論使用冒泡排序還是快速排序,排序的核心是比較兩個元素的大小。如果是數字,我們可以直接比較,但如果是字符串或者兩個dict呢?直接比較數學上的大小是沒有意義的,因此,比較的過程必須通過函數抽象出來。

Python內置的sorted()函數就可以對list進行排序:

>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21])
[-21, -12, 5, 9, 36]

此外,sorted()函數也是一個高階函數,它還可以接收一個key函數來實現自定義的排序,例如按絕對值大小排序:

>>> sorted([36, 5, -12, 9, -21], key=abs)
[5, 9, -12, -21, 36]

key指定的函數將作用於list的每一個元素上,並根據key函數返回的結果進行排序。對比原始的list和經過key=abs處理過的list:

list = [36, 5, -12, 9, -21]

keys = [36, 5,  12, 9,  21]

然後sorted()函數按照keys進行排序,並按照對應關係返回list相應的元素:
在這裏插入圖片描述
我們再看一個字符串排序的例子:、

>>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'])
['Credit', 'Zoo', 'about', 'bob']

默認情況下,對字符串排序,是按照ASCII的大小比較的,由於’Z’ < ‘a’,結果,大寫字母Z會排在小寫字母a的前面。

現在,我們提出排序應該忽略大小寫,按照字母序排序。要實現這個算法,不必對現有代碼大加改動,只要我們能用一個key函數把字符串映射爲忽略大小寫排序即可。忽略大小寫來比較兩個字符串,實際上就是先把字符串都變成大寫(或者都變成小寫),再比較。

這樣,我們給sorted傳入key函數,即可實現忽略大小寫的排序:

>>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower)
['about', 'bob', 'Credit', 'Zoo']

要進行反向排序,不必改動key函數,可以傳入第三個參數reverse=True:

>>> sorted(['bob', 'about', 'Zoo', 'Credit'], key=str.lower, reverse=True)
['Zoo', 'Credit', 'bob', 'about']

從上述例子可以看出,高階函數的抽象能力是非常強大的,而且,核心代碼可以保持得非常簡潔。

小結
sorted()也是一個高階函數。用sorted()排序的關鍵在於實現一個映射函數。

練習
假設我們用一組tuple表示學生名字和成績:

L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]

請用sorted()對上述列表分別按名字排序:

L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]
def by_name(t):
    pass
L2 = sorted(L, key=by_name)
print(L2)

再按成績從高到低排序:

L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]

def by_score(t):
    pass
L2 = sorted(L, key=by_score)
print(L2)

練習題答案

L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]
def by_name(t):
    return t[0]
L2 = sorted(L, key=by_name)
print(L2)
L = [('Bob', 75), ('Adam', 92), ('Bart', 66), ('Lisa', 88)]
def by_name(t):
    return t[1]
L2 = sorted(L, key=by_name,reverse=True)
print(L2)

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