Python sort() 与 sorted() 的区别
引言
在 Python 中，sort() 和 sorted() 都是用于对列表进行排序的函数，但它们在功能和使用方式上存在一些关键差异。本文将深入探讨两种函数之间的区别，帮助读者清晰理解它们的用法并做出明智的选择。
1. 操作目标
sort() 函数直接对输入列表进行原地修改，而 sorted() 函数创建一个新列表，其中包含排序后的元素。因此，sort() 不会返回任何值，而 sorted() 会返回一个新的已排序列表。
“`python
mylist = [5, 2, 8, 3, 1]
mylist.sort() # inplace sorting, no return value
my_list
[1, 2, 3, 5, 8]
sortedlist = sorted(mylist) # returns a new sorted list
sortedlist
[1, 2, 3, 5, 8]
mylist # original list remains unchanged
[5, 2, 8, 3, 1]
“`
2. 算法复杂度
sort() 函数使用快速排序算法或归并排序算法，其算法复杂度为 O(n log n)，其中 n 是列表的长度。另一方面，sorted() 函数使用 Timsort 算法，它结合了归并排序和插入排序的优点，算法复杂度为 O(n log n) 在平均情况下，以及 O(n²) 在最坏情况下。
3. 内置函数和方法
sort() 是 Python 中内置的列表方法，可以直接应用于列表对象。sorted() 则是内建函数，可以对任何可迭代对象（如列表、元组、集合等）进行排序。
“`python
mylist.sort() # list method
sorted(mytuple) # built-in function for any iterable
“`
4. 关键字参数
sort() 函数支持 key 和 reverse 关键字参数，允许用户根据自定义函数或反向排序列表。sorted() 函数也提供相同的关键字参数。
“`python
mylist.sort(key=lambda x: x**2) # sort by square of elements
sorted(mylist, reverse=True) # reverse sort the list
“`
5. 特殊用途
sort() 函数可以用于对列表进行原地排序，这在需要修改原始列表的情况下非常方便。sorted() 函数可以用于对不可变对象（如元组）进行排序，或创建一个新的已排序列表而不修改原始对象。
6. 性能考虑
在大型数据集上，sort() 函数通常比 sorted() 函数更快，因为它是原地排序的，不需要创建新的列表。但是，sorted() 函数在平均情况下具有更好的算法复杂度，因此在处理较小数据集时可能是更有效的选择。
总结
下表总结了 sort() 和 sorted() 函数之间的主要区别：
| 特征 | sort() | sorted() |
|—|—|—|
| 操作目标 | 原地修改列表 | 返回新排序列表 |
| 算法复杂度 | O(n log n) | 平均 O(n log n)，最坏 O(n²) |
| 内置函数和方法 | 列表方法 | 内置函数 |
| 关键字参数 | 支持 key 和 reverse | 支持 key 和 reverse |
| 特殊用途 | 原地排序，修改原始列表 | 排序不可变对象，创建新已排序列表 |
| 性能考虑 | 大型数据集上更快 | 平均情况下更快（小数据集） |
常见问题解答
1. 何时使用 sort() 函数？
当需要原地修改列表时，例如对大数据集进行快速排序。
2. 何时使用 sorted() 函数？
当需要对不可变对象进行排序，或创建新排序列表时。
3. 哪个函数的算法复杂度更好？
平均情况下，sorted() 函数的算法复杂度为 O(n log n)，优于 sort() 函数的 O(n log n)。
4. sort() 函数是否支持反向排序？
是的，可以使用 reverse 关键字参数实现反向排序。
5. sorted() 函数是否可以根据自定义函数排序？
是的，可以通过将自定义函数作为 key 关键字参数传递来实现根据自定义函数排序。
原创文章，作者：王利头，如若转载，请注明出处：https://www.wanglitou.cn/article_24759.html
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