Python 排序

最簡單的排序方法是使用排序(list) 函式,該函式會使用清單,並傳回含有這些元素的新清單。原始清單不會變更。

  a = [5, 1, 4, 3]
  print(sorted(a))  ## [1, 3, 4, 5]
  print(a)  ## [5, 1, 4, 3]

最常見的情況是將清單傳遞至已排序的() 函式,但實際上可以做為任何類型的疊代集合。舊版 list.sort() 方法以下提供詳細說明。排序() 函式似乎比 Sort() 容易很多,因此建議使用排序()。

透過選用引數,即可自訂已排序的() 函式。Rank() 選用引數反向=True,例如Order(list,verse=True) 一樣,使資料反向排序。

  strs = ['aa', 'BB', 'zz', 'CC']
  print(sorted(strs))  ## ['BB', 'CC', 'aa', 'zz'] (case sensitive)
  print(sorted(strs, reverse=True))   ## ['zz', 'aa', 'CC', 'BB']

使用 key= 自訂排序

如要進行更複雜的自訂排序,serial() 會使用選用的「key=」指定「鍵」這個函式可在比較之前轉換每個元素。索引鍵函式會採用 1 個值並傳回 1 個值,以及傳回的「proxy」值用於排序中的比較項目。

舉例來說,如果使用字串清單,指定 key=len (內建的 len() 函式) 就會按照長度從短到最長排序字串。排序會針對每個字串呼叫 len(),藉此取得 Proxy 長度值的清單,然後使用這些 Proxy 值排序。

  strs = ['ccc', 'aaaa', 'd', 'bb']
  print(sorted(strs, key=len))  ## ['d', 'bb', 'ccc', 'aaaa']

呼叫已排序,並使用 key=len

再以另一個範例指定「str.lower」作為鍵函數,是強制排序將大寫和小寫字母視為相同的方式:

  ## "key" argument specifying str.lower function to use for sorting
  print(sorted(strs, key=str.lower))  ## ['aa', 'BB', 'CC', 'zz']

您也可以傳入自己的 MyFn 做為主要函式,如下所示:

  ## Say we have a list of strings we want to sort by the last letter of the string.
  strs = ['xc', 'zb', 'yd' ,'wa']

  ## Write a little function that takes a string, and returns its last letter.
  ## This will be the key function (takes in 1 value, returns 1 value).
  def MyFn(s):
    return s[-1]

  ## Now pass key=MyFn to sorted() to sort by the last letter:
  print(sorted(strs, key=MyFn))  ## ['wa', 'zb', 'xc', 'yd']

如果是更複雜的排序方式 (例如先按姓氏排序,再依照名字排序) 可以使用 itemgetter 或 attrgetter 函式,例如:

  from operator import itemgetter

  # (first name, last name, score) tuples
  grade = [('Freddy', 'Frank', 3), ('Anil', 'Frank', 100), ('Anil', 'Wang', 24)]
  sorted(grade, key=itemgetter(1,0))
  # [('Anil', 'Frank', 100), ('Freddy', 'Frank', 3), ('Anil', 'Wang', 24)]

  sorted(grade, key=itemgetter(0,-1))
  #[('Anil', 'Wang', 24), ('Anil', 'Frank', 100), ('Freddy', 'Frank', 3)]

排序() 方法

清單上的排序() 方法是以遞增順序排序該清單,做為排序的替代方法,例如:list.sort()sort() 方法會變更基礎清單並傳回 None,因此請使用以下方式:

  alist.sort()            ## correct
  alist = blist.sort()    ## Incorrect. sort() returns None

上面對排序() 來說,這是一個非常常見的誤解,它「不會傳回」已排序的清單。必須在清單上呼叫排序() 方法;這項函式不適用於任何可列舉的集合 (但上方的排序() 函式適用於所有項目)。排序() 方法會先加上已排序的() 函式,因此您可能會在較舊的程式碼中看到。排序() 方法不需建立新的清單,因此如果要排序的元素已在清單中,速度可能會更快。

元組

元組是指一組固定的大小元素分組,例如 (x, y) 座標。元組就像清單一樣,但不能變更且不會改變大小 (元組的其中一個元素可以變動,因此不會完全無法變更)。元組會演奏一種「結構體」角色,方便傳遞邏輯固定的大小組合。需要傳回多個值的函式可以只傳回值的元組。舉例來說,假設我想有一個 3D 座標清單,那麼自然的 Python 表示法就會是元組清單,而每個元組的大小都是 3,而每個元組的大小為 3,也就是一個 (x, y, z) 群組。

如要建立元組,只要列出括號中的值,並以半形逗號分隔即可。「空白」元組只是一對空白的括號。存取元組中的元素就像清單 -- len()、[ ]、for、in 等都是一樣的。

  tuple = (1, 2, 'hi')
  print(len(tuple))  ## 3
  print(tuple[2])    ## hi
  tuple[2] = 'bye'  ## NO, tuples cannot be changed
  tuple = (1, 2, 'bye')  ## this works

如要建立尺寸 1 的元組,請在第一個元素後加上半形逗號。

  tuple = ('hi',)   ## size-1 tuple

語法中的語法很有趣,但使用逗號來區分元組和一般大小寫 (以括號表示)。在某些情況下,您可以省略括號,而 Python 會從您想使用的元組的數字中移除。

如果將元組指派給相同大小的變數名稱元組,就會指派所有對應的值。如果元組的大小不相同,就會擲回錯誤。這項功能也適用於清單,

  (x, y, z) = (42, 13, "hike")
  print(z)  ## hike
  (err_string, err_code) = Foo()  ## Foo() returns a length-2 tuple

名單理解程度 (選用)

清單理解是較先進的功能,在某些情況下就很適合,但在練習中並非必要,因此您不需要一開始就不需瞭解的內容 (例如跳過此部分)。清單理解是一種精簡的運算式,可撰寫會擴展為整個清單的運算式。假設我們有一份清單 num [1, 2, 3, 4],以下是計算其正方形清單的清單內容 [1, 4, 9, 16]:

  nums = [1, 2, 3, 4]

  squares = [ n * n for n in nums ]   ## [1, 4, 9, 16]

語法為 [ expr for var in list ] -- for var in list 看起來像是一般的迴圈,但沒有冒號 (:)。系統會針對每個元素評估左側的 expr,為新清單提供值。以下為包含字串的範例,其中每個字串都會變更為大寫,並加上「!!!」已附加:

  strs = ['hello', 'and', 'goodbye']

  shouting = [ s.upper() + '!!!' for s in strs ]
  ## ['HELLO!!!', 'AND!!!', 'GOODBYE!!!']

您可以在 for 迴圈右側新增 if 測試來縮小結果範圍。系統會針對每個元素評估 if 測試,只包含測試為 true 的元素。

  ## Select values <= 2
  nums = [2, 8, 1, 6]
  small = [ n for n in nums if n <= 2 ]  ## [2, 1]

  ## Select fruits containing 'a', change to upper case
  fruits = ['apple', 'cherry', 'banana', 'lemon']
  afruits = [ s.upper() for s in fruits if 'a' in s ]
  ## ['APPLE', 'BANANA']

練習:list1.py

如要練習本節的內容,請嘗試在 list1.py 中嘗試使用排序和元組 (位於基本練習) 中的問題。