列表排序是Python编程中的基础操作，掌握各种排序方法对数据处理至关重要。下面我将介绍Python中多种列表排序的实现方式。

方法一：使用内置sorted()函数

# 对数字列表排序
numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5]
sorted_numbers = sorted(numbers)
print("升序排序:", sorted_numbers)

# 降序排序
sorted_numbers_desc = sorted(numbers, reverse=True)
print("降序排序:", sorted_numbers_desc)

# 对字符串列表排序
fruits = ['banana', 'apple', 'orange', 'pear']
sorted_fruits = sorted(fruits)
print("按字母顺序排序:", sorted_fruits)

方法二：使用列表的sort()方法

numbers = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5]
numbers.sort()  # 原地排序，不返回新列表
print("升序排序:", numbers)

fruits = ['banana', 'apple', 'orange', 'pear']
fruits.sort(reverse=True)  # 降序排序
print("按字母降序排序:", fruits)

方法三：自定义排序规则

# 按字符串长度排序
words = ['Python', 'is', 'awesome', 'for', 'data', 'analysis']
words.sort(key=len)  # 按长度升序
print("按长度排序:", words)

# 按元组的第二个元素排序
pairs = [(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three'), (4, 'four')]
pairs.sort(key=lambda pair: pair[1])  # 按字符串排序
print("按元组第二个元素排序:", pairs)

方法四：冒泡排序算法实现

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n-1):
        for j in range(0, n-i-1):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]  # 交换元素

numbers = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
bubble_sort(numbers)
print("冒泡排序结果:", numbers)

方法五：选择排序算法实现

def selection_sort(arr):
    for i in range(len(arr)):
        min_idx = i
        for j in range(i+1, len(arr)):
            if arr[j] < arr[min_idx]:
                min_idx = j
        arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]

numbers = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
selection_sort(numbers)
print("选择排序结果:", numbers)

方法六：插入排序算法实现

def insertion_sort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        key = arr[i]
        j = i-1
        while j >= 0 and key < arr[j]:
            arr[j+1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j+1] = key

numbers = [12, 11, 13, 5, 6]
insertion_sort(numbers)
print("插入排序结果:", numbers)

方法七：快速排序算法实现

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr)//2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)

numbers = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]
sorted_numbers = quick_sort(numbers)
print("快速排序结果:", sorted_numbers)

案例扩展：多级排序

# 学生数据：姓名、年龄、成绩
students = [
    ('Alice', 20, 88),
    ('Bob', 19, 92),
    ('Charlie', 20, 85),
    ('David', 19, 95)
]

# 先按年龄升序，再按成绩降序
students.sort(key=lambda x: (x[1], -x[2]))
print("多级排序结果:")
for student in students:
    print(student)

案例扩展：自定义对象排序

class Student:
    def __init__(self, name, age, score):
        self.name = name
        self.age = age
        self.score = score
    
    def __repr__(self):
        return f"{self.name}({self.age}):{self.score}"

students = [
    Student('Alice', 20, 88),
    Student('Bob', 19, 92),
    Student('Charlie', 20, 85),
    Student('David', 19, 95)
]

# 按年龄升序，成绩降序排序
students.sort(key=lambda s: (s.age, -s.score))
print("自定义对象排序:")
for student in students:
    print(student)

总结

通过这个列表排序案例，我们学习了：

1. Python内置的排序函数和方法
2. 常见排序算法的Python实现
3. 自定义排序规则的方法
4. 多级排序技巧
5. 自定义对象的排序方式

排序是编程中的基础操作，掌握这些方法对数据处理非常重要。对于大数据量排序，建议使用Python内置的sorted()或sort()，它们使用Timsort算法，效率很高。