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：

```python
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：

```python
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：

```python
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：

```python
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：

```python
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。