跟着NOAI考纲学Python，学完就能考，第13课

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前面学了用模块调用现成的工具。但有些东西光会调用不够——NOAI考试会考你排序算法的原理。这节课先手写一个最基础的排序，再学Python自带的排序工具。

为什么要学排序

想想生活中哪些地方需要排序：考试成绩从高到低排名、找最大值最小值、数据去重……很多算法的第一步就是先排序。

NOAI考试不只考你会不会用Python排序，还会考排序算法的原理。所以我们先手写一个最经典的排序算法——冒泡排序。

冒泡排序

冒泡排序的思路很简单：从头到尾，两两比较相邻的元素，如果前面的比后面大，就交换。一轮下来，最大的数就"浮"到了最后面。再跑一轮，第二大的也归位了。重复几轮，整个列表就排好了。

冒泡排序就像排队——每一轮从头到尾两两比较，高的往后站。跑完一轮，最高的就到了最后面。再跑一轮，第二高的也归位了。

完整代码：

nums = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]

n = len(nums)

for i in range(n - 1):

    for j in range(n - 1 - i):

        if nums[j] > nums[j + 1]:

            nums[j], nums[j + 1] = nums[j + 1], nums[j]

print(nums)

[11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]

拆开看：

• 外层循环 for i in range(n - 1) — 总共跑 n-1 轮。7个数只需要6轮就能排好

• 内层循环 for j in range(n - 1 - i) — 每一轮两两比较相邻的数。因为每跑一轮，最后面就多一个已经排好的数，所以内层循环每轮可以少比一次

• nums[j], nums[j+1] = nums[j+1], nums[j] — 交换两个元素。这是第10课学过的元组解包，一行搞定交换

• if nums[j] > nums[j + 1] — 前面比后面大才交换，这样每轮最大的就"冒泡"到最后

用 sorted() 排序

手写冒泡排序是为了理解原理。实际写代码时，Python有现成的排序工具，一行搞定。

sorted() 接收一个列表，返回一个新的排好序的列表，原列表不变：

nums = [3, 1, 4, 1, 5, 9]

result = sorted(nums)

print(result)  # 新列表，排好了

print(nums)    # 原列表，没变

[1, 1, 3, 4, 5, 9]
[3, 1, 4, 1, 5, 9]

想从大到小排？加一个参数 reverse=True：

nums = [3, 1, 4, 1, 5, 9]

print(sorted(nums, reverse=True))

[9, 5, 4, 3, 1, 1]

用 .sort() 排序

列表还有一个方法 .sort()，它直接修改原列表，不会创建新列表，返回值是 None：

nums = [3, 1, 4, 1, 5, 9]

nums.sort()

print(nums)

[1, 1, 3, 4, 5, 9]

对比一下：

• sorted(nums) — 返回新列表，原列表不动

• nums.sort() — 改原列表，返回 None

这两个的区别是NOAI常考的知识点，必须记牢。

自定义排序

有时候不是简单地比大小。比如有一组学生成绩，想按分数排序：

students = [("小明", 88), ("小红", 95), ("小刚", 72)]

result = sorted(students, key=lambda x: x[1])

print(result)

[('小刚', 72), ('小明', 88), ('小红', 95)]

key=lambda x: x[1] 的意思是：排序时按每个元素的第1个位置（也就是分数）来比大小。lambda 是一种写简单函数的快捷方式，现在知道怎么用就行，后面会详细讲。

易错点

错误1搞混 sort() 和 sorted()

sort() 改原列表，返回 None。sorted() 不改原列表，返回新列表。最容易踩的坑：

nums = [3, 1, 2]

result = nums.sort()  # sort()返回None！

print(result)

None

列表确实排好了，但 result 拿到的是 None。想拿排好的结果，要么直接用 nums，要么用 sorted()。

错误2冒泡排序的范围搞错

内层循环是 range(n - 1 - i)，不是 range(n - 1)。写成 range(n - 1) 也能排对，但每一轮都会去比较已经排好的元素，浪费时间。考试时写 range(n - 1 - i) 更规范。

动手试试

自己先想，想完了去香农平台上写代码跑一遍验证。

a = [5, 2, 8, 1]

b = sorted(a)

a.sort(reverse=True)

print(b)

print(a)

nums = [3, 1, 2]

sorted(nums)

print(nums)

students = [("小明", 88), ("小红", 95), ("小刚", 72), ("小华", 90)]

去平台上手写代码

排序是算法的基础，也是考试的重点。回顾一下：

• 冒泡排序 — 两两比较、交换，手动实现排序

• sorted(列表) — 返回新的排好序的列表，原列表不变

• 列表.sort() — 原地排序，直接改原列表

• reverse=True — 降序排列

• key= — 自定义排序规则

这篇文章讲的是香农NOAI学习平台"Python基础"模块的第十三课。平台上有更多的练习题，写完代码点运行，对不对立刻就知道。

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找到「Python基础」→「排序」，从第一道题开始写。

下一篇讲查找——在一堆数据里快速找到你要的东西。学完线性查找和二分查找，Python基础就全部过完了。