Python封裝了成熟的排序函式，我們只需要呼叫內部的sort函式，就可以完成排序。但是實際場景當中，排序的應用往往比較複雜，比如物件型別，當中有多個欄位，我們希望按照指定欄位排序，或者是希望按照多關鍵字排序，這個時候就不能簡單的函式呼叫來解決了。
1.字典排序
我們先來看下最常見的字典排序的場景，假設我們有一個字典的陣列，字典內有多個欄位。我們希望能夠根據字典當中的某一個欄位來進行排序，我們用實際資料來舉個例子：
kids = [
{'name': 'xiaoming', 'score': 99, 'age': 12},
{'name': 'xiaohong', 'score': 75, 'age': 13},
{'name': 'xiaowang', 'score': 88, 'age': 15}
]
這裡的kids是一個dict型別的陣列，dict當中擁有name， score和age三個欄位。假設我們當下希望能夠按照score來排序，應該怎麼辦呢？
對於這個問題，解決的方案有很多，首先，我們可以使用上一篇文章當中提到的匿名函式來指定排序的。這裡的用法和上篇文章優先佇列的用法是一樣的，我們直接來看程式碼：
sorted(kids, key=lambda x: x['score'])
在匿名函式當中我們接收的x是kids當中的元素，也就是一個dict，所以我們想要指定我們希望的欄位，需要用dict訪問元素的方法，也就是用中括號來查詢對應欄位的值。
假如我們希望按照多關鍵字排序呢？
首先介紹一下多關鍵字排序，還是用上面的資料打比方。在上面的例子當中，各個kid的score都不一樣，所以排序的結果是確定的。但如果存在兩個人的score相等，我希望年齡小的排在前面，那麼應該怎麼辦呢？我們分析一下可以發現，原本是按照分數從小到大排序，但有可能會出現分數相等的情況。這個時候，我們希望能夠按照在分數相等的情況下來比較年齡，也就是說我們希望根據兩個關鍵字來排序，第一個關鍵字是分數，第二個關鍵字是年齡。
由於Python當中支援tuple和list型別的排序，也就是說我們可以直接比較[1, 3]和[1, 2]的大小關係，Python會自動一次比較兩個陣列當中的元素的大小。如果相等就自動往後比較，直到出現不等或者結束為止。
明白了這點，其實就很好辦了。我們只要在匿名函式當中稍稍修改，讓它返回的結果增加一個欄位即可。
sorted(kids, key=lambda x: (x['score'], x['age']))
2.itemgetter
除了匿名函式，Python也有自帶的庫可以解決這個問題。用法和匿名函式非常接近，使用起來稍稍容易一些。
它就是operator庫當中的itemgetter函式，我們直接來看程式碼：
from operator import itemgetter
sorted(kids, key=itemgetter('score'))
如果是多關鍵字也可以，傳入多個key即可：
sorted(kids, key=itemgetter('score', 'age'))
3.物件排序
我們接下來看一下物件的自定義排序，我們首先把上面的dict寫成物件：
class Kid:
def __init__(self, name, score, age):
self.name = name
self.score = score
self.age = age
def __repr__(self):
return 'Kid, name: {}, score: {}, age:{}'.format(self.name, self.score, self.age)
為了方便觀察列印結果，我們過載了__repr__方法，可以簡單地將它當做是Java當中的toString方法，這樣我們可以指定在print它的時候的輸出結果。
同樣，operator當中也提供了物件的排序因子函式，用法上和itemgetter一樣，只是名字不同。
from operator import attrgetter
kids = [Kid('xiaoming', 99, 12), Kid('xiaohong', 75, 13), Kid('xiaowang', 88, 15)]
sorted(kids, key=attrgetter('score'))
我們也可以使用匿名函式lambda來實現：
sorted(kids, key=lambda x: x.score)
4.自定義排序
到這裡還沒有結束，因為仍然存在一些問題解決不了。雖然我們實現了多關鍵字排序，但是還有一個問題解決不了，就是排序的順序問題。
我們可以在sorted函式的引數當中傳入reverse=True來控制是正序還是倒敘，但是如果我使用多關鍵字，想要按照某個關鍵字升序，某個關鍵字降序怎麼辦？舉個例子，比如說我們想要按照分數降序，年齡升序就沒辦法透過reverse來解決了，這就是當前解決不了的問題。
那應該怎麼辦呢？
這個時候就需要終極排序殺器上場了，也就是標題當中所說的自定義排序。也就是說我們自己實現一個定義元素大小的函式，然後讓sorted來呼叫我們這個函式來完成排序。這也是C++和Java等語言的用法。
自定義的函式並不難寫，我們隨手就來：
def cmp(kid1, kid2):
return kid1.age < kid2.age if kid1.score == kid2.score else kid1.score > kid2.score
如果看不明白，也沒關係，我寫成完整版：
def cmp(kid1, kid2):
if kid1.score == kid2.score:
return kid1.age < kid2.age
else:
return kid1.score > kid2.score
寫完了之後，還沒有結束，這個函式是不能直接投入使用的，他和我們之前提到的lambda匿名函式是不一樣的。之前的匿名函式只是用來指定欄位的，所以我們不能直接將這個函式傳遞給key，還需要在外面包一層加工處理才可以。不過這一層處理函式Python也已經有現成的工具了，我們可以直接呼叫，它在functools裡，我們來看程式碼：
from functools import cmp_to_key
sorted(kids, key=cmp_to_key(cmp))
我們來看一下cmp_to_key函式里的原始碼：
def cmp_to_key(mycmp):
"""Convert a cmp= function into a key= function"""
class K(object):
__slots__ = ['obj']
def __init__(self, obj):
self.obj = obj
def __lt__(self, other):
return mycmp(self.obj, other.obj) < 0
def __gt__(self, other):
return mycmp(self.obj, other.obj) > 0
def __eq__(self, other):
return mycmp(self.obj, other.obj) == 0
def __le__(self, other):
return mycmp(self.obj, other.obj) <= 0
def __ge__(self, other):
return mycmp(self.obj, other.obj) >= 0
__hash__ = None
return K
我們可以看到，在函式內部，它其實定義了一個類，然後在類當中過載了比較函式，最後返回的是一個過載了比較函式的新的物件。這些__lt__, __gt__函式就是類當中過載的比較函式。比如__lt__是小於的判斷函式，__eq__是相等的函式。那麼問題來了，我們能不能直接在Kid類當中過載比較函式呢，這樣就可以直接排序了。
答案是確定的，我們當然可以這麼辦，實際上這也是物件導向當中非常常用的做法。相比於自定義比較函式，我們往往更傾向於在類當中定義好優先順序。Python當中實現的方法也很簡單，就是我們手動實現一個__lt__函式，sorted預設會將小的元素排在前面，所以我們只用實現__lt__一個函式就夠了。這個函式當中傳入的引數是另一個物件，我們直接在函式里面寫清楚比較邏輯就行了。返回True表示當前物件比other小，否則比other大。
我們附上完整程式碼：
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class Kid:
def __init__(self, name, score, age):
self.name = name
self.score = score
self.age = age
def __repr__(self):
return 'Kid, name: {}, score: {}, age:{}'.format(self.name, self.score, self.age)
def __lt__(self, other):
return self.score > other.score or (self.score == other.score and self.age < other.age)
實現了比較函式之後，我們直接呼叫sorted，不用任何其他傳參就可以對它進行排序了。