Python中负数排序的原理与实现方法

Python里负数排序的原理其实挺直观的，就是按数值大小来。比如 sorted([-5, 2, -1, 0, 3]) 会返回 [-5, -1, 0, 2, 3]。Python内置的 sorted() 和列表的 sort() 方法默认就是这么干的，它们基于 < 比较运算符，对于数字就是按数值升序排列。

不过，有时候你可能需要点“花活”。比如想按绝对值排序，或者想把所有负数排到正数前面（但各自内部还是按数值大小）。这时候 sorted() 的 key 参数就派上用场了。key 接受一个函数，这个函数会应用到每个元素上，排序的依据是函数返回的结果。看几个例子就明白了：

1. 按绝对值排序：

numbers = [-5, 2, -1, 0, 3]
sorted_by_abs = sorted(numbers, key=abs)
print(sorted_by_abs)  # 输出: [0, -1, 2, 3, -5]

这里 key=abs，所以排序依据是 abs(-5)=5, abs(2)=2, abs(-1)=1… 结果就是按 0,1,2,3,5 的顺序排。

2. 负数优先（正数后），但各自内部仍按数值大小： 这个需求得自己写个 key 函数来返回一个元组。元组比较是先比第一个元素，再比第二个。

def negative_first(x):
    # 返回一个元组：第一个元素是 x >= 0（True为1，False为0），第二个元素是x本身
    # 这样所有负数（False/0）会排在正数（True/1）前面。内部比较第二项，即数值大小。
    return (x >= 0, x)

numbers = [-5, 2, -1, 0, 3]
sorted_custom = sorted(numbers, key=negative_first)
print(sorted_custom)  # 输出: [-5, -1, 0, 2, 3]
# 注意这里0被算在了“非正数”组，和负数一起排前面了。如果想严格分离负、零、正，需要调整逻辑。

3. 如果想严格分成负数、零、正数三组，每组内升序：

def sign_group(x):
    if x < 0:
        return (0, x)  # 第一组
    elif x == 0:
        return (1, x)  # 第二组
    else:
        return (2, x)  # 第三组

numbers = [-5, 2, -1, 0, 3]
sorted_groups = sorted(numbers, key=sign_group)
print(sorted_groups)  # 输出: [-5, -1, 0, 2, 3]

原理小结： Python的排序是稳定的，并且 key 函数让你可以灵活定义排序的“权重”，不直接比较原值，而是比较 key(value) 的结果。对于负数，内置排序就是比大小，需要特殊顺序就靠 key 来“加工”一下数据。

一句话总结：默认按数值排，要特殊顺序就用 sorted 的 key 参数自定义排序依据。