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由 sort 中 key 的用法淺談 python

keke / 2652人閱讀

摘要：但是實際寫程序中，我們經(jīng)常會寫出許多繁雜的丑陋的代碼。特別推薦，許多代碼讓我獲益匪淺，比如這里對的使用。用可以寫出很簡單直觀的代碼，如下當然，上面不考慮效率，這里有一個利用分治法思想的高效的方法。更多文章更多閱讀中參數(shù)的用法高級編程技巧

用 Python 時間也算不短了，但總感覺自己在用寫 C++ 代碼的思維寫 Python，沒有真正用到其作為腳本語言的優(yōu)勢。之前刷 LeetCode 時，自己的 Python 代碼總是很長，很像披著 Python 外衣的 C++ 代碼（放在這里，不斷重構中）。

想來大概是因為覺得python簡單，平時只是零零碎碎的學習，也沒有去讀別人的代碼，導致掌握的不夠深入?；叵肫鹎岸螘r間的面試，面試官看我簡歷寫熟悉Python，就問了兩個Python的問題：

Python 中常用的優(yōu)化技巧（能夠提升 Python 執(zhí)行效率的，除了算法層面）

按照 value 從小到大輸出 dict 中的 key-value值。

我支支吾吾半天，就是沒有答到點上，直接導致被拒（后來整理的內(nèi)容放在這里）。所謂知恥而后勇，經(jīng)過一段時間對 Python 的重新學習，才慢慢發(fā)現(xiàn) Python 的一些強大與美妙之處。

從排序說起！

程序中經(jīng)常用到排序函數(shù)，Python 提供了 sort 和 sorted 函數(shù)，一個原地排序，一個返回排序后的新結果，函數(shù)原型很簡單：

sort([cmp[, key[, reverse]]])

自己用的最多的類似下面的語句：

>>> l = [43, 12, 4, 6]
>>> l.sort()
>>> l
[4, 6, 12, 43]

曾經(jīng)竊以為這就體現(xiàn)了 Python 的簡單優(yōu)雅，不像 C++ STL中那樣還需要指定迭代器范圍，然后對 sort 的理解也就止步于此。后來遇到稍微復雜一點的排序場景，自己就 Google-Stackoverflow-Copy，解決了眼前的問題，但是從來沒有去深挖（這也就導致那次面試中中沒有回答出來上面的第二個問題）。

sort 之美

后來去看了下 sort 的函數(shù)說明，包括 cmp, key, reverse 參數(shù)究竟怎么去用，又寫了幾個例子，以為這下子對 sort 可謂是理解透徹了。比如要要根據(jù)值的大小輸出字典內(nèi)容，那么就可以像下面這樣優(yōu)雅地解決：

>>> d = {1: "z", 2:"y", 3: "x"}
>>> print sorted(d.items(), key=lambda x: x[1])
[(3, "x"), (2, "y"), (1, "z")]

我甚至可以得到一個根據(jù)value排序的字典，只需要用 collections.OrderedDict 即可：

>>> from collections import OrderedDict
>>> sorted_d = OrderedDict(sorted(d.items(), key=lambda x: x[1]))
>>> sorted_d
OrderedDict([(3, "x"), (2, "y"), (1, "z")])
sort 之魅

我以為我對 sort 理解足夠了，直到在 hackerrank 遇到這個題目。

給定一個只包含大小寫字母，數(shù)字的字符串，對其進行排序，保證：

所有的小寫字母在大寫字母前面

所有的字母在數(shù)字前面

所有的奇數(shù)在偶數(shù)前面

考慮用 sort 函數(shù)來完成排序。開始之前，再來看看文檔對sort函數(shù)中key的說明：

key parameter to specify a function to be called on each list element prior to making comparisons.  The value of the key parameter should be a function that takes a single argument and returns a key to use for sorting purposes.

通俗講，key 用來決定在排序算法中 cmp 比較的內(nèi)容，key 可以是任何可被比較的內(nèi)容，比如元組（python 中元組是可被比較的）。所以上面的排序問題可以用下面的代碼來解決：

>>> s = "Sorting1234"
>>> "".join(sorted(s, key=lambda x: (x.isdigit(), x.isdigit() and int(x) % 2 == 0, x.isupper(), x.islower(), x)))
"ginortS1324"

這里，lambda 函數(shù)將輸入的字符轉換為一個元組，然后 sorted 函數(shù)將根據(jù)元組（而不是字符）來進行比較，進而判斷每個字符的前后順序。

如果同樣的程序用 C++ 來寫的話，可能需要一個復雜的仿函數(shù)，來定義排序的規(guī)則，遠沒有 Python 這般簡潔優(yōu)雅。

再探 Python

Python 是一門簡單方便的語言，相信這是大部分人對 Python 的第一感覺。初學 Python，我們可能癡迷于 Python 的列表解析，list 切片，字典推導，或者是陶醉在各種強大的第三方庫里，比如網(wǎng)絡庫 requests，科學計算庫 numpy，web開發(fā)框架 Django 等。

但是實際寫程序中，我們經(jīng)常會寫出許多繁雜的、丑陋的Python代碼。比如要判斷一個數(shù)字是否是回文數(shù)字，可能會習慣性地寫出下面這樣的代碼：

def isPalindrome(x):
    if x < 0:
        return False
    reversed_x = 0
    original_x = x
    while x > 0:
        reversed_x = reversed_x * 10 + x % 10
        x /= 10
    return reversed_x == original_x

仔細一看，這簡直就是 C++ 代碼，完全沒有 Python 的優(yōu)雅與簡單。那么，該怎樣寫才能夠顯的 Pythonic 呢？其實，用 Python 的話只要一行就可以啦（這里不考慮效率，如果考慮效率的話，C++會更加合適，單對這題來說，其實有比上面更高效的方法）！

def isPalindrome(x):
    return x >= 0 and str(x) == str(x)[::-1]

那么如何養(yǎng)成用 Pythonic 的思維解決問題呢？我覺得首先要對 Python 十分熟悉，精通大部分函數(shù)以及 Python 的特色：比如裝飾器，迭代器，生成器以等，下面舉幾個簡單的例子：

# 函數(shù)式編程
>>> nums = map(int, "123456789" )
>>> nums
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> reduce(lambda x, y: x+y, [1, 2, 3, 4, 5])
15
>>> sum(nums)
45
# 生成器
>>> mygenerator = (x*x for x in range(3))
>>> for i in mygenerator:
...     print i
...
0
1
4
>>> for i in mygenerator:
...     print i
...
# lambda 匿名函數(shù)
>>> c = lambda *z: z
>>> c( 10, "test")
(10, "test")
# 迭代
>>> l = [i**2 for i in range(9)]
>>> l_iter = iter(l)
>>> next(l_iter)
0
>>> next(l_iter)
1
>>> next(l_iter)
4
# 數(shù)據(jù)結構 set
>>> set_a = set([i for i in range(1,9,2)])
>>> set_b = set([i for i in range(0,9,2)])
>>> print set_a | set_b
set([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])

其次，要多讀一些 Pythonic 的代碼，學習別人如何優(yōu)雅地使用python。這里我推薦去看 Leetcode 的 Discuss，里面有許多驚才艷艷的代碼。特別推薦 @StefanPochmann，許多代碼讓我獲益匪淺，比如這里對 iter() 的使用。

再來看一個問題，按照二進制位反轉 32 位的一個整形無符號數(shù)字。用 Python 可以寫出很簡單直觀的代碼，如下：

def reverseBits(n):
    bit_str = "{0:032b}".format(n)
    reverse_str = bit_str[::-1]
    return int(reverse_str, 2)

當然，上面不考慮效率，這里有一個利用分治法思想的高效的方法。

Python 是一門高效、簡單、方便的語言，但這并不意味你不花時間就可以用的很好。

更多文章

更多閱讀

Sorting Mini-HOW TO
sort()中cmp參數(shù)的用法
hackerrank: ginortS
Sort a Python dictionary by value
Python高級編程技巧

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