python list.sort方法和内置函数sorted

list.sort 方法会就地排序列表,也就是说不会把原列表复制一份。这也是这个方法的返回值是 None 的原因,提醒你本方法不会新建一个列表。在这种情况下返回 None 其实是Python 的一个惯例:如果一个函数或者方法对对象进行的是就地改动,那它就应该返回None,好让调用者知道传入的参数发生了变动,而且并未产生新的对象。例如,random.shuffle 函数也遵守了这个惯例。

用返回 None 来表示就地改动这个惯例有个弊端,那就是调用者无法将其串联起来。而返回一个新对象的方法(比如说 str 里的所有方法)则正好相反,它们可以串联起来调用,从而形成连贯接口(fluent interface)。详情参见维基百科中有关连贯接口的讨论(https://en.wikipedia.org/wiki/Fluent_interface)。

与 list.sort 相反的是内置函数 sorted,它会新建一个列表作为返回值。这个方法可以接受任何形式的可迭代对象作为参数,甚至包括不可变序列或生成器(见第 14 章)。而不管sorted 接受的是怎样的参数,它最后都会返回一个列表。不管是 list.sort 方法还是 sorted 函数,都有两个可选的关键字参数。

  • reverse
    如果被设定为 True,被排序的序列里的元素会以降序输出(也就是说把最大值当作最小值来排序)。这个参数的默认值是 False。

  • key
    一个只有一个参数的函数,这个函数会被用在序列里的每一个元素上,所产生的结果将是排序算法依赖的对比关键字。比如说,在对一些字符串排序时,可以用 key=str.lower 来实现忽略大小写的排序,或者是用 key=len 进行基于字符串长度的排序。这个参数的默认值是恒等函数(identity function),也就是默认用元素自己的值来排序。

可选参数 key 还可以在内置函数 min() 和 max() 中起作用。另外,还有些标准库里的函数也接受这个参数,像 itertools.groupby() 和 heapq.nlargest() 等。

下面通过几个小例子来看看这两个函数和它们的关键字参数:

>>> fruits = ['grape', 'raspberry', 'apple', 'banana'] 
>>> sorted(fruits) 
['apple', 'banana', 'grape', 'raspberry'] 
>>> fruits 
['grape', 'raspberry', 'apple', 'banana'] 
>>> sorted(fruits, reverse=True) 
['raspberry', 'grape', 'banana', 'apple'] 
>>> sorted(fruits, key=len) 
['grape', 'apple', 'banana', 'raspberry'] 
>>> sorted(fruits, key=len, reverse=True) 
['raspberry', 'banana', 'grape', 'apple'] 
>>> fruits 
['grape', 'raspberry', 'apple', 'banana'] 
>>> fruits.sort() 
>>> fruits 
['apple', 'banana', 'grape', 'raspberry']

sortedlist.sort 背后的排序算法是 Timsort,它是一种自适应算法,会根据原始数据的顺序特点交替使用插入排序归并排序,以达到最佳效率。这样的算法被证明是很有效的,因为来自真实世界的数据通常是有一定的顺序特点的。维基百科上有一个条目是关于这个算法的(https://en.wikipedia.org/wiki/Timsort)。

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