Методы и лучшие практики сортировки списка в Python

• 01.06.2023
• 299
• Основы Python
• Списки

В этой статье мы рассмотрим различные методы сортировки списков в Python. Мы обсудим встроенные функции и методы, а также алгоритмы сортировки, которые можно реализовать вручную.

Встроенные методы сортировки

Python предлагает два встроенных метода для сортировки списков: метод sort() и функцию sorted().

Метод sort()

Метод sort() модифицирует исходный список, сортируя его элементы. Это означает, что исходный список изменяется.

numbers = [5, 1, 9, 3, 7]
numbers.sort()
print(numbers)  

#[1, 3, 5, 7, 9]

Функция sorted()

В отличие от метода sort(), функция sorted() возвращает новый список, состоящий из отсортированных элементов исходного списка. Исходный список при этом не меняется.

numbers = [5, 1, 9, 3, 7]
sorted_numbers = sorted(numbers)
print(sorted_numbers)  # Вывод: [1, 3, 5, 7, 9]
print(numbers)  # Вывод: [5, 1, 9, 3, 7] - исходный список остался неизменным

Сортировка в обратном порядке

В Python можно легко сортировать список в обратном порядке, используя аргумент reverse=True в методе sort() и функции sorted().

numbers = [5, 1, 9, 3, 7]
numbers.sort(reverse=True)
print(numbers)  

#[9, 7, 5, 3, 1]

Сортировка по ключу

Метод sort() и функция sorted() в Python принимают необязательный параметр key, который определяет функцию, с помощью которой выполняется сортировка.

words = ['pineapple', 'banana', 'apple', 'cherry']
words.sort(key=len)
print(words)  # Вывод: ['apple', 'cherry', 'banana', 'pineapple'] - слова отсортированы по длине

Алгоритмы сортировки

Несмотря на наличие встроенных методов сортировки в Python, важно понимать, как работают базовые алгоритмы сортировки.

Сортировка пузырьком

Сортировка пузырьком — это простой алгоритм, который повторно проходит по списку, сравнивает соседние элементы и меняет их местами, если они находятся в неправильном порядке. Этот процесс повторяется, пока список не будет полностью отсортирован.

def bubble_sort(lst):
    n = len(lst)
    for i in range(n):
        for j in range(0, n-i-1):
            if lst[j] > lst[j+1]:
                lst[j], lst[j+1] = lst[j+1], lst[j]

numbers = [5, 1, 9, 3, 7]
bubble_sort(numbers)
print(numbers)  

#[1, 3, 5, 7, 9]

Сортировка вставками

Сортировка вставками — это еще один простой алгоритм, который проходит по списку и вставляет текущий элемент в соответствующую позицию в уже отсортированной части списка.

def insertion_sort(lst):
    for i in range(1, len(lst)):
        key = lst[i]
        j = i-1
        while j >=0 and key < lst[j] :
                lst[j+1] = lst[j]
                j -= 1
        lst[j+1] = key

numbers = [5, 1, 9, 3, 7]
insertion_sort(numbers)
print(numbers)  

#[1, 3, 5, 7, 9]

Заключение

Сортировка — это важная операция при работе со списками. Благодаря встроенным методам sort() и sorted(), а также возможности применения кастомных алгоритмов сортировки, Python предлагает гибкий и мощный набор инструментов для обработки данных.

Не забывайте, что методы сортировки могут существенно отличаться по производительности. Пока для небольших списков любой метод будет работать достаточно быстро, для больших объемов данных выбор оптимального алгоритма сортировки может быть критически важен.