Python 字典排序：详解 sort()、reversed()、sorted()、cmp()

       在 Python 中，字典（dict）是一个常用的数据结构，它以键值对的形式存储数据。然而，由于字典本身是无序的（Python 3.6+ 虽然按插入顺序存储，但逻辑上仍然是无序的），如果我们需要对字典的键、值或特定规则进行排序，就需要借助一些方法和工具进行排序操作。

      本文将详细介绍如何使用 sort()、reversed()、sorted() 和 cmp() 等方法对字典进行排序，并配以示例代码。

1. 字典的排序概述

Python 字典的排序主要有以下几种场景：

• 按键（key）排序：根据字典的键进行排序。
• 按值（value）排序：根据字典的值进行排序。
• 自定义规则排序：根据特定的自定义逻辑进行排序。

由于字典本质上是无序的，所以排序后通常会返回一个新的数据结构（如排序后的列表），或者构造一个有序的键值对。

2. 使用 sorted() 对字典排序

sorted() 是一个内置函数，它可以对任何可迭代对象进行排序，包括字典。在对字典排序时，我们可以通过 key 参数指定排序依据。

2.1 按键（key）排序

# 示例：按字典键排序
my_dict = {'b': 3, 'a': 1, 'c': 2}
sorted_by_key = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda item: item[0]))
print(sorted_by_key)  # 输出：{'a': 1, 'b': 3, 'c': 2}

2.2 按值（value）排序

# 示例：按字典值排序
my_dict = {'b': 3, 'a': 1, 'c': 2}
sorted_by_value = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda item: item[1]))
print(sorted_by_value)  # 输出：{'a': 1, 'c': 2, 'b': 3}

2.3 降序排序

通过设置 reverse=True，可以对排序结果进行降序排列。

# 示例：按值降序排序
my_dict = {'b': 3, 'a': 1, 'c': 2}
sorted_desc = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda item: item[1], reverse=True))
print(sorted_desc)  # 输出：{'b': 3, 'c': 2, 'a': 1}

3. 使用 reversed() 对字典进行反转

reversed() 是 Python 提供的一个内置函数，用于返回一个反转的迭代对象。尽管 reversed() 不直接用于排序，但可以结合其他方法实现倒序输出。

3.1 反转字典的键值对

# 示例：反转字典
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
reversed_dict = dict(reversed(list(my_dict.items())))
print(reversed_dict)  # 输出：{'c': 3, 'b': 2, 'a': 1}

3.2 反转排序后的字典

# 示例：排序后再反转
my_dict = {'b': 3, 'a': 1, 'c': 2}
sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items(), key=lambda item: item[1]))
reversed_sorted_dict = dict(reversed(list(sorted_dict.items())))
print(reversed_sorted_dict)  # 输出：{'b': 3, 'c': 2, 'a': 1}

4. 使用 sort() 排序（间接实现）

sort() 是列表的一个方法，因此不能直接用于字典。但是，可以先将字典的键值对转换为列表（通常用 .items() 方法），再调用 sort() 进行排序。

4.1 按键排序

# 示例：将字典的键值对转换为列表并排序
my_dict = {'b': 3, 'a': 1, 'c': 2}
items = list(my_dict.items())
items.sort(key=lambda item: item[0])  # 按键排序
sorted_dict = dict(items)
print(sorted_dict)  # 输出：{'a': 1, 'b': 3, 'c': 2}

4.2 按值排序

# 示例：按值排序
my_dict = {'b': 3, 'a': 1, 'c': 2}
items = list(my_dict.items())
items.sort(key=lambda item: item[1])  # 按值排序
sorted_dict = dict(items)
print(sorted_dict)  # 输出：{'a': 1, 'c': 2, 'b': 3}

5. 使用 cmp()（Python 2 中的方法）

cmp() 是 Python 2 中的一个比较函数，常用于排序逻辑。然而，在 Python 3 中，cmp() 已被移除，取而代之的是使用 key 参数和自定义规则。

在 Python 3 中，如果需要类似于 cmp() 的排序逻辑，可以使用 functools.cmp_to_key()。

5.1 使用 cmp_to_key() 模拟 cmp() 排序

from functools import cmp_to_key

# 示例：自定义比较函数
def custom_cmp(item1, item2):
    # 按值排序，值相同时按键排序
    if item1[1] != item2[1]:
        return item1[1] - item2[1]  # 按值升序
    else:
        return (item1[0] > item2[0]) - (item1[0] < item2[0])  # 按键升序

my_dict = {'b': 3, 'a': 1, 'c': 2}
sorted_items = sorted(my_dict.items(), key=cmp_to_key(custom_cmp))
sorted_dict = dict(sorted_items)
print(sorted_dict)  # 输出：{'a': 1, 'c': 2, 'b': 3}

6. 总结与比较

最佳实践建议：

1. 首选 sorted()：对于绝大多数排序场景，直接使用 sorted() 即可，语法简洁且功能强大。
2. 倒序需要时用 reversed()：排序后如果需要倒序，可以结合 reversed() 使用。
3. 复杂规则用 cmp_to_key()：当排序逻辑较复杂时，可以通过自定义比较函数配合 cmp_to_key() 实现。

通过本文的讲解，你应该已经能够熟练掌握 Python 中对字典进行排序的多种方法。