本节书摘来自异步社区《Python数据科学指南》一书中的第1章，第1.23节，作者[印度] Gopi Subramanian ，方延风 刘丹 译，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

1.23　采用键排序

到目前为止，我们的示例都是采用元素对列表或其他序列进行排序，现在我们来试试对它们采用键排序。在前面的那些示例中，元素即是键。而在真实场景中，记录的复杂度要高得多，一条记录包含了多个列，我们有时需要对其中一个或多个列进行排序。我们通过对一个元组的列表进行排序来阐述，并将之推广到其他的序列类型。

1.23.1　准备工作

本示例中，一个单独的元组表示一个人的个人记录，包括名字、ID、年龄等。我们来编写一段对不同的域进行排序的代码。

1.23.2　操作方法

我们使用列表和元组来编写一个记录类的结构，并使用这些数据演示如何采用键进行排序。

# 1.首先创建一个元组组成的列表用来测试排序
employee_records = [ ('joe',1,53),('beck',2,26), \('ele',6,32),('neo',3,45), \('christ',5,33),('trinity',4,29), \]# 2.使用雇员名字进行排序
print sorted(employee_records,key=lambda emp : emp[0])
"""
输出结果如下。
[('beck', 2, 26), ('christ', 5, 33), ('ele', 6, 32), ('joe', 1, 53),\
('neo', 3, 45), ('trinity', 4, 29)]
"""
# 3. 使用雇员ID进行排序
print sorted(employee_records,key=lambda emp : emp[1])
"""
输出结果如下。
[('joe', 1, 53), ('beck', 2, 26), ('neo', 3, 45), ('trinity', 4, 29),\
('christ', 5, 33), ('ele', 6, 32)]
"""
# 4. 使用雇员年龄进行排序
print sorted(employee_records,key=lambda emp : emp[2])
"""

输出结果如下。

[('beck', 2, 26), ('trinity', 4, 29), ('ele', 6, 32), ('christ', 5,\
33), ('neo', 3, 45), ('joe', 1, 53)]
"""

1.23.3　工作原理

在我们的示例中，每条记录有3个域：姓名、ID和年龄。我们使用lambda函数来将我们需要排序的键进行传递。在第2步中，我们将姓名作为键来进行排序。类似地，在第2步和第3步中，都分别采用了ID和年龄作为键，这些不同步骤里的不同输出结果显示了我们想要的排序结果。

1.23.4　更多内容

由于键排序十分重要，Python提供了快捷的函数来访问键，而不用自己写lambda函数。operator模块中提供了itemgetter、attrgetter和methodcaller等几个函数。前面排序示例我们可以使用itemgetter来重写，代码如下。

from operator import itemgetter
employee_records = [ ('joe',1,53),('beck',2,26), \('ele',6,32),('neo',3,45), \('christ',5,33),('trinity',4,29), \]
print sorted(employee_records,key=itemgetter(0))
"""
[('beck', 2, 26), ('christ', 5, 33), ('ele', 6, 32), ('joe', 1, 53),\
('neo', 3, 45), ('trinity', 4, 29)]
"""
print sorted(employee_records,key=itemgetter(1))
"""
[('joe', 1, 53), ('beck', 2, 26), ('neo', 3, 45), ('trinity', 4, 29),\
('christ', 5, 33), ('ele', 6, 32)]
"""
print sorted(employee_records,key=itemgetter(2))
"""
[('beck', 2, 26), ('trinity', 4, 29), ('ele', 6, 32), ('christ', 5,\
33), ('neo', 3, 45), ('joe', 1, 53)]
"""

请注意我们不再使用lambda函数，而是采用itemgetter来指定我们用来排序的键。如果需要多级排序，itemgetter可以接收多个用来排序的域。例如，我们先对名字，再对年龄进行排序，那代码如下。

>>> sorted(employee_records,key=itemgetter(0,1))
[('beck', 2, 26), ('christ', 5, 33), ('ele', 6, 32), ('joe', 1, 53),
('neo', 3, 45), ('trinity', 4, 29)]

如果可迭代对象里的元素是类对象，则可以用attrgetter和methodcaller轻松搞定。请看如下示例。

# 将雇员记录封装为类对象
class employee(object):def __init__(self,name,id,age):self.name = nameself.id = idself.age = agedef pretty_print(self):print self.name,self.id,self.age# 将这些类对象填入列表里
employee_records = []
emp1 = employee('joe',1,53)
emp2 = employee('beck',2,26)
emp3 = employee('ele',6,32)employee_records.append(emp1)
employee_records.append(emp2)
employee_records.append(emp3)# 打印输出记录
for emp in employee_records:emp.pretty_print()from operator import attrgetter
employee_records_sorted = sorted(employee_
records,key=attrgetter('age'))
# 打印输出排序后的记录
for emp in employee_records_sorted:emp.pretty_print()

构造器使用name、age和ID等3个变量对类进行初始化，类还拥有一个pretty_print方法来输出类对象的各个值。

接着，把这些类对象填入一个列表。

employee_records = []
emp1 = employee('joe',1,53)
emp2 = employee('beck',2,26)
emp3 = employee('ele',6,32)
employee_records.append(emp1)
employee_records.append(emp2)
employee_records.append(emp3)

现在，我们有一个雇员对象的列表，每个对象中有3个变量：name、ID和age。我们将列表打印输出来观察其顺序。

joe 1 53
beck 2 26
ele 6 32

如你所见，你的输入顺序被保留下来了。现在，我们使用attrgetter根据age域来对列表进行排序。

employee_records_sorted = sorted(employee_
records,key=attrgetter('age'))

打印输出排序后的列表，结果如下。

beck 2 26
ele 6 32
joe 1 53

记录已经被按照年龄进行了排序。

如果想用类里的某个方法来决定排序方式，我们得使用methodcaller。我们设计一个演示场景：添加一个随机方法，将年龄除以ID。

class employee(object):def __init__(self,name,id,age):self.name = nameself.id = idself.age = agedef pretty_print(self):print self.name,self.id,self.agedef random_method(self):return self.age / self.id# 填充数据
employee_records = []
emp1 = employee('joe',1,53)
emp2 = employee('beck',2,26)
emp3 = employee('ele',6,32)employee_records.append(emp1)
employee_records.append(emp2)
employee_records.append(emp3)from operator import methodcaller
employee_records_sorted = sorted(employee_records,key=methodcaller('ra\
ndom_method'))
for emp in employee_records_sorted:emp.pretty_print()

现在我们调用这个方法来进行排序。

sorted(employee_records,key=methodcaller('random_method'))

打印输出排序后的列表，结果如下。

ele 6 32
beck 2 26
joe 1 53