排序之python sorted性能分析
排序，在编程中经常遇到的算法，我也在几篇文章中介绍了一些关于排序的算法。有的高级语言内置了一些排序函数。本文讲述Python在这方面的工作。供使用python的程序员们参考，也让没有使用python的朋友了解python。领略一番“生命有限，请用Python”的含义。
内置函数sorted()/list.sort()的使用
简单应用
python对list有一个内置函数：sorted(),专门用于排序。举例：
>>> a=[5,3,6,1,9,2]>>> sorted(a) #a经过sorted之后，得到一个排序结果[1, 2, 3, 5, 6, 9] #但是，原有的a并没有受到影响>>> a[5, 3, 6, 1, 9, 2]
也可以使用list.sort()来进行上述操作。
>>> a.sort()>>> a #注意这里，经过list.sort()之后，原有[1, 2, 3, 5, 6, 9] #a的顺序已经发生变化，与上述不同之处。
sorted和list.sort()的区别:list.sort()只能对list类型进行排序。如下：
>>> b_dict={1:'e',3:'m',9:'a',5:'e'}>>> b_dict.sort()Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>AttributeError: 'dict' object has no attribute 'sort'
而sorted则不然，看例子：
>>> b_dict{1: 'e', 3: 'm', 5: 'e', 9: 'a'}>>> sorted(b_dict)[1, 3, 5, 9]
sorted之后，上述对dictinoary中，将key值取出并排序，返回list类型的排序结果。
按照指定关键词排序
在list.sort()和sorted中，都可以根据指定的key值排序。例如：
sorted的例子：
>>> qw="I am Qiwsir you can read my articles im my blog".split()>>> qw['I', 'am', 'Qiwsir', 'you', 'can', 'read', 'my', 'articles', 'im', 'my', 'blog']>>> sorted(qw,key=str.lower) #按照字母升序排列['am', 'articles', 'blog', 'can', 'I', 'im', 'my', 'my', 'Qiwsir', 'read', 'you']
list.sort()的例子：
>>> qw['I', 'am', 'Qiwsir', 'you', 'can', 'read', 'my', 'articles', 'im', 'my', 'blog']>>> qw.sort(key=str.lower)>>> qw['am', 'articles', 'blog', 'can', 'I', 'im', 'my', 'my', 'Qiwsir', 'read', 'you']
此外，key还可以接收函数的单一返回值，按照该值排序。例如：
>>> name_mark_age = [('zhangsan','A',15),('LISI','B',14),('WANGWU','A',16)]>>> sorted(name_mark_age, key = lambda x: x[2]) #根据年龄排序[('LISI', 'B', 14), ('zhangsan', 'A', 15), ('WANGWU', 'A', 16)]>>> sorted(name_mark_age, key = lambda x: x[1]) #根据等级排序[('zhangsan', 'A', 15), ('WANGWU', 'A', 16), ('LISI', 'B', 14)]>>> sorted(name_mark_age, key = lambda x: x[0]) #根据姓名排序[('LISI', 'B', 14), ('WANGWU', 'A', 16), ('zhangsan', 'A', 15)]
除了上述方式，python中还提供了一个选择循环选择指定元组值的模块
>>> from operator import itemgetter #官方文档：https://docs.python.org/2/library/operator.html#module-operator>>> name_mark_age.append(('zhaoliu','B',16))>>> name_mark_age[('zhangsan', 'A', 15), ('LISI', 'B', 14), ('WANGWU', 'A', 16), ('zhaoliu', 'B', 16)]>>> sorted(name_mark_age,key=itemgetter(2)) #按照年龄排序[('LISI', 'B', 14), ('zhangsan', 'A', 15), ('WANGWU', 'A', 16), ('zhaoliu', 'B', 16)]>>> sorted(name_mark_age,key=itemgetter(1,2)) #先按照等级排序，相同等级看年龄[('zhangsan', 'A', 15), ('WANGWU', 'A', 16), ('LISI', 'B', 14), ('zhaoliu', 'B', 16)]
在官方文档上，有这样一个例子，和上面的操作是完全一样的。
>>> class Student:def __init__(self, name, grade, age):self.name = nameself.grade = gradeself.age = agedef __repr__(self):return repr((self.name, self.grade, self.age))>>> student_objects = [Student('john', 'A', 15), #注意这里，用class Student来生成列表内的值Student('jane', 'B', 12), #因此，可以通过student_objects[i].age来访问某个名称的年龄,i=0,则是john的年龄Student('dave', 'B', 10),]>>> sorted(student_objects, key=lambda student: student.age)[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]
也可以引用operator模块来实现上述排序
>>>from operator import attrgetter>>> sorted(student_objects, key=attrgetter('age'))[('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12), ('john', 'A', 15)]>>> sorted(student_objects, key=attrgetter('grade', 'age'))[('john', 'A', 15), ('dave', 'B', 10), ('jane', 'B', 12)]
总结：sorted的能力超强，不仅实现排序，还能按照指定关键词排序。
以上例子都是升序，如果，增加reverse=True。例如：
>>>from operator import itemgetter>>> name_mark_age[('zhangsan', 'A', 15), ('LISI', 'B', 14), ('WANGWU', 'A', 16), ('zhaoliu', 'B', 16)]>>> sorted(name_mark_age, key=itemgetter(2),reverse=True)[('WANGWU', 'A', 16), ('zhaoliu', 'B', 16), ('zhangsan', 'A', 15), ('LISI', 'B', 14)]
sorted的算法
python中的sorted算法，网上有人撰文，说比较低级。其实不然，通过阅读官方文档，发现python中的sorted排序，真的是高大上，用的Timsort算法。什么是Timsort，请看 wiki的解释：http://en.wikipedia.org/wiki/Timsort，另外，国内有一个文档，适当翻译：http://blog.csdn.net/yangzhongblog/article/details/8184707，这里截取一个不同排序算法比较的图示，就明白sorted的威力了。
从时间复杂度来看，Timsort是威武的。
从空间复杂度来讲，需要的开销在数量大的时候会增大。
综上，可以看出，就一般情况，使用sorted足以能够完成排序的要求，并且是稳定的。
当然，python中也有其它一些排序模块，都可以直接拿过来使用。
本文作者在博客和github上都有多种关于python排序方法和模块的文章说明。