8．5 不要指望sort()按照字母顺序排序-Python编程轻松进阶(三)

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8.5 不要指望`sort()`按照字母顺序排序

在Python编程的广阔天地中，sort()方法作为列表（List）的一个内置方法，被广泛用于对列表中的元素进行排序。然而，一个常见的误解是，许多初学者认为sort()方法总是按照字母顺序（对于字符串）或数值大小（对于数字）来排序列表。实际上，sort()方法的行为远比这复杂，其排序规则依赖于列表元素的类型以及可选的key参数。因此，本节将深入探讨sort()方法的排序机制，揭示为何不能简单地指望它总是按照字母顺序排序，并介绍如何通过key参数来控制排序行为。

一、`sort()`方法的基本用法

首先，让我们回顾一下sort()方法的基本用法。sort()方法会就地（in-place）对列表进行排序，即直接修改原列表而不是返回一个新的排序后的列表。其基本语法如下：

list.sort(key=None, reverse=False)

key参数是一个函数，用于从每个元素中提取一个用于比较的键。默认值为None，意味着直接比较元素本身。
reverse是一个布尔值，用于指定排序的顺序。当reverse=True时，列表将按降序排列；默认为False，即按升序排列。

二、为何`sort()`不总是按字母顺序排序

2.1 数字列表的排序

最直接的反例是当列表包含数字时。显然，数字列表不会按照字母顺序排序，而是按照数值大小排序。例如：

numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2]
numbers.sort()
print(numbers)  # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 9]

2.2 自定义对象列表的排序

当列表包含自定义对象时，sort()方法的行为取决于这些对象的比较能力。如果对象没有实现比较方法（如__lt__, __gt__等），则直接排序会抛出TypeError。即使对象可比较，排序也是基于对象的某种属性或表示，而非简单地按字母顺序。

2.3 字符串中的非字母字符

对于包含非字母字符（如数字、空格、标点符号）的字符串列表，sort()方法会考虑这些字符的Unicode码点进行排序，而不是仅根据字母部分。这可能导致排序结果看起来不符合“字母顺序”的直观理解。

三、使用`key`参数控制排序行为

为了更灵活地控制排序行为，Python提供了key参数。通过提供一个函数作为key参数的值，可以指定如何从每个元素中提取用于比较的键。这极大地扩展了sort()方法的适用性。

3.1 按字符串的特定部分排序

假设我们有一个包含人名的列表，但我们想根据每个人的姓氏来排序，而不是整个名字。此时，可以使用lambda函数作为key参数的值来提取姓氏并进行排序：

names = ["Alice Johnson", "Bob Smith", "Charlie Brown"]
names.sort(key=lambda x: x.split()[-1])
print(names)  # 输出: ['Bob Smith', 'Charlie Brown', 'Alice Johnson']

3.2 忽略字符串中的大小写

默认情况下，sort()方法对字符串进行排序时区分大小写。为了忽略大小写，可以使用str.lower或str.upper作为key参数的值：

words = ["banana", "Apple", "Cherry"]
words.sort(key=str.lower)
print(words)  # 输出: ['Apple', 'banana', 'Cherry']

3.3 复杂对象的排序

对于包含复杂对象的列表，key参数允许我们根据对象的特定属性或计算结果进行排序。例如，假设我们有一个学生类，每个学生都有姓名和分数，我们想要根据分数来排序学生列表：

class Student:
    def __init__(self, name, score):
        self.name = name
        self.score = score
students = [Student("Alice", 85), Student("Bob", 92), Student("Charlie", 78)]
students.sort(key=lambda student: student.score, reverse=True)
for student in students:
    print(f"{student.name}: {student.score}")
# 输出（按分数降序）:
# Bob: 92
# Alice: 85
# Charlie: 78

四、总结

通过本节的讨论，我们了解到sort()方法并不总是按照字母顺序排序列表。其排序行为取决于列表元素的类型以及是否使用了key参数。对于包含非字母字符的字符串、数字列表或自定义对象列表，直接调用sort()可能不会得到预期的结果。通过合理利用key参数，我们可以实现更复杂、更灵活的排序逻辑，从而满足各种实际应用场景的需求。因此，在编写代码时，不要盲目指望sort()方法能自动按照字母顺序排序，而是要根据实际情况选择合适的排序策略和参数。