Python字典的排序方法，你用对了吗

摘要：排序是个古老的话题，不过对于字典的排序，常常会让小白手足无措。好像没有找到可以排序字典的函数呢！到底是按key排序，还是按value排序呢？字典到底可不可以按value排序呢？排完序后，还可以通过key检索吗？当然，还会抛出很多问题，而本文将完美地给出了这些问题的答案！

字典是Python语言中的一种数据结构，每一个字典元素是由一对key-value组成的。而字典的key和value分别以集合（Set）形似组织，以便快速查询。集合的存储形似通常是树的结构，所以搜索非常快。我们可以单独通过字典的keys方法和values方法获取键集合和值集合的可迭代对象，代码如下：

x = {'x':20,'a':12,'b':5}
print(x.keys())
print(x.values())

执行这段代码，会输出如下的内容：

dict_keys(['x', 'a', 'b'])
dict_values([20, 12, 5])

PS：dict_keys和dict_values是Python的两个内部类，他们都采用了树的结构对数据进行组织。

现在的问题是，集合是无序的（因为是以树状结构存储的），但由于某些要求，我们期望得到有序的键值，这就引出了下面的几个问题：
Q1：集合可以排序吗？
Q2：排序后，可以获取成对的key-value吗？
Q3：除了按键值排序，可以按值排序吗？
为了回答这几个问题，请继续看下面的内容。

1. 集合可以排序吗？

这个问题的答案是：No。既然称为集合，由于数据存储形式的原因，肯定是无序的，但我们可以做一个折中的处理。既然集合不能排序，那么可以将集合中的数据排序后，放到一个可以排序的数据结构（例如，列表）里，这样可以在一定程度上解决我们的问题。
看下面的代码：

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x = {'x':20,'a':12,'b':5}
keys = sorted(x.keys())
values = sorted(x.values())
print(type(keys))
print(type(values))
print(keys)
print(values)

在这段代码中，使用了sorted函数，该函数可以用于对序列进行排序，并将排序结果放到一个列表中，最后返回这个列表，所以执行这段代码，会输出如下的内容：

<class 'list'>
<class 'list'>
['a', 'b', 'x']
[5, 12, 20]

现在我们的第一个问题解决了，使用sorted函数，将集合按升序排列，并以列表形式体现。如果想降序排列，那么需要将reverse参数设置为True，代码如下：

keys = sorted(x.keys(), reverse=True)
values = sorted(x.values(), reverse=True)

2. 排序后，可以获取成对的key-value吗？

现在来解决第2个问题。本文讨论的是字典，所以即使对key和value排序，也不是我们期望的，我们期望的是得到字典中的key-value对，而且是已经排序好的key-value对。
这个问题也非常好解决，既然已经得到了排好序的key，那么就利用key从字典中获得对应的value，这样就可以组成一对key-value了，代码如下：

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x = {'x':20,'a':12,'b':5}
keys = sorted(x.keys())
for key in keys:print(f"{key}:{x[key]}")

执行这段代码，会输出如下的内容：

x:20
b:5
a:12

很明显，输出的key-value对是按key升序排列的。

3. 除了按键值排序，可以按值排序吗？

那值排序是没问题的，但排好序的值是没什么用的。因为字典并不能通过value反向获取key。所以通过前面的方法只能获取排好序的值。所以需要为sorted函数的key参数，该参数用于指定使用key还是value进行排序。如果使用的是Python 3.7或以上版本。可以为key参数值指定lambda表达式，代码如下：

y1 = {k: v for k, v in sorted(x.items(), key=lambda item: item[1])}
print(y1)
# 按值降序排列
y2 = {k: v for k, v in sorted(x.items(), key=lambda item: item[1], reverse=True)}
print(y2)

这段代码使用了for-in表达式生成了字典，其中x是待排序的字典。items获取了key-value对。而lambda表达式的item就是当前的key-value对。item[0]表示key，item[1]表示value，所以使用item[1]，就表示按value排序，而使用item[0]，就是按key排序。

执行这段代码，会输出如下的结果：

{'b': 5, 'a': 12, 'x': 20}
{'x': 20, 'a': 12, 'b': 5}

如果不想使用for-in表达式，也可以使用dict函数，代码如下：

print(dict(sorted(x.items(), key=lambda item: item[1])))

如果不想使用lambda表达式，或需要更复杂的排序规则，可以自定义排序规则函数，代码如下：

def dict_val(x):return x[1]sorted_x = sorted(x.items(), key=dict_val)

如果读者用的是3.6或以下版本的Python，可以使用下面的代码：

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import operator
# 按value
sorted_x = sorted(x.items(), key=operator.itemgetter(1))
print(type(sorted_x))  # list
print(sorted_x)  # 所以用列表替代import operator
# 按key
sorted_x = sorted(x.items(), key=operator.itemgetter(0))
print(sorted_x)

在这段代码中，会返回排好序的列表，列表元素是元组形式，第1个值是key，第2个值是value。当然，你可以将这些数据重新插入新的字典中。执行这段代码，会输出如下内容：

[('b', 5), ('a', 12), ('x', 20)]
[('a', 12), ('b', 5), ('x', 20)]

如果仍然想通过key搜索字典中的value，可以利用OrderedDict对象将sorted_x转换为有序字典，代码如下：

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import collections
sorted_dict = collections.OrderedDict(sorted_x)
print(type(sorted_dict))
print(sorted_dict)
print(sorted_dict.get('b'))

执行这段代码，会输出如下内容：

<class 'collections.OrderedDict'>
OrderedDict([('a', 12), ('b', 5), ('x', 20)])
5

总结：本文的核心就是sorted函数，通过这个函数，既可以对key和value集合进行排序，也可以对key-value对进行排序，如果是后者，需要通过key指定到底是用key，还是用value排序，sorted函数返回的是排好序的列表，如果要得到排好序的字典，或者使用for-in表达式处理，或者使用dict函数转换。当然，如果只是想通过key搜索value，也可以将数据放到OrderedDict对象中。

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