1. 什麼是 Python 中的列表排序？
為什麼列表排序很重要？
列表排序是資料管理與分析中非常基本且重要的操作。透過排序，可以提高資料的可讀性，並大幅提升搜尋與比較的效率。例如，在使用 Python 進行資料處理時，透過對數字或字串進行排序，可以讓複雜的資料更易於管理與分析。
在 Python 中，可以使用 sort() 方法與 sorted() 函式來進行列表排序。正確使用這些功能可以讓資料處理更加高效。
2. 使用 sort() 方法進行列表排序
2.1 sort() 方法的基本用法
sort() 方法會直接修改原始列表，而不會回傳新的列表。因此，它不會佔用額外的記憶體，這是一個顯著的優勢。以下範例展示如何進行升序排序：
numbers = [5, 2, 9, 1, 5, 6]
numbers.sort()
print(numbers) # [1, 2, 5, 5, 6, 9]2.2 如何進行降序排序
如果希望列表按照降序排列，可以使用 reverse=True 參數。
numbers = [5, 2, 9, 1, 5, 6]
numbers.sort(reverse=True)
print(numbers) # [9, 6, 5, 5, 2, 1]2.3 記憶體效率與適用情境
sort() 方法適用於需要節省記憶體的場景，因為它會直接修改原始列表，而不會建立新的列表。在處理大量資料時，這能有效減少記憶體使用量。
3. 使用 sorted() 函式進行列表排序
3.1 sorted() 函式的基本用法
sorted() 函式不會改變原始列表，而是回傳一個新的排序後的列表。當需要保留原始列表並生成新的排序後的列表時，這是一個理想的選擇。以下範例展示如何使用 sorted() 進行升序排序：
numbers = [5, 2, 9, 1, 5, 6]
sorted_numbers = sorted(numbers)
print(sorted_numbers) # [1, 2, 5, 5, 6, 9]
print(numbers) # [5, 2, 9, 1, 5, 6] # 原始列表未變更3.2 與 sort() 方法的差異
sorted() 函式與 sort() 方法的最大不同點在於：sorted() 會回傳新的排序後的列表，而 sort() 會直接修改原始列表。如果需要保留原始列表並產生不同排序結果的版本，使用 sorted() 會更合適。
4. 使用 key 參數進行條件排序
4.1 根據自訂條件排序
sort() 和 sorted() 都支援 key 參數，讓使用者能夠依據特定條件進行排序。例如，可以根據字串的長度對列表排序：
words = ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']
words.sort(key=len)
print(words) # ['date', 'apple', 'banana', 'cherry']4.2 忽略大小寫進行排序
如果要在排序時忽略大小寫，可以使用 key=str.lower 來確保排序結果不受大小寫影響。
words = ['Apple', 'banana', 'Cherry', 'date']
sorted_words = sorted(words, key=str.lower)
print(sorted_words) # ['Apple', 'banana', 'Cherry', 'date']4.3 使用 Lambda 函式進行進階排序
透過 Lambda 函式，可以進行更進階的條件排序。例如，根據元組的第二個元素進行排序：
pairs = [(1, 3), (2, 1), (3, 2)]
sorted_pairs = sorted(pairs, key=lambda pair: pair[1])
print(sorted_pairs) # [(2, 1), (3, 2), (1, 3)]
5. sort() 和 sorted() 的效能差異
5.1 效能比較
sort() 和 sorted() 皆使用 Timsort 演算法，通常執行速度相當快。然而，sort() 會直接修改原始列表，因此記憶體使用量較少，特別適合處理大規模數據。而 sorted() 則會建立新的排序後列表，會額外佔用記憶體，但在需要保留原始數據時會更有優勢。
5.2 如何選擇適合的方法？
當需要處理大量數據並希望降低記憶體消耗時，建議使用 sort() 方法，因為它直接修改原始列表，不會佔用額外記憶體。反之，當需要保留原始列表並產生不同排序結果時，則適合使用 sorted() 函式。
6. FAQ
6.1 sort() 和 sorted() 的主要差異是什麼？
sort() 方法會直接修改原始列表，並回傳 None，不會建立新的列表。而 sorted() 函式會回傳一個新的排序後列表，原始列表不會改變。
6.2 如何在 Python 中進行更複雜的條件排序？
可以使用 key 參數，並搭配 Lambda 函式或自訂函式來進行更進階的排序。例如，可以根據字串長度、字母順序或數字大小進行排序。
6.3 reverse() 方法和 sort(reverse=True) 有什麼不同？
reverse() 方法僅會反轉列表的順序，但不會進行排序。而 sort(reverse=True) 則會將列表按照降序進行排序。