Python 特殊方法：比较与排序的实现之道

Python 特殊方法：比较与排序的实现之道

本文围绕 __lt__、__le__、__eq__、__ne__、__gt__、__ge__ 以及 Python 2 中的 __cmp__ 方法展开，介绍如何通过实现这些方法让自定义对象支持比较和排序操作，同时讲解在 Python 3 中利用 functools.total_ordering 装饰器简化比较方法实现的技巧。

__lt__方法：

实现小于比较（<），返回一个布尔值，表示当前对象是否小于另一个对象。例如，定义一个自定义类，实现 lt 方法：

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def __lt__(self, other):
        return (self.x, self.y) < (other.x, other.y)
p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(3, 4)
print(p1 < p2)

__le__方法：

实现小于等于比较（<=）。可以通过组合 lt 和 eq 方法来实现，即 def le(self, other): return self < other or self == other 。

__eq__方法：

实现等于比较（==），在判断对象是否相等时，应确保满足自反性（a == a）、对称性（a == b 则 b == a）和传递性（a == b 且 b == c 则 a == c）。例如：

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def __eq__(self, other):
        return (self.x, self.y) == (other.x, other.y)
p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(1, 2)
print(p1 == p2)

__ne__方法：

实现不等于比较（!=），通常可以通过 not self.eq(other) 来实现 。在自定义类中可以这样定义：def ne(self, other): return not self.eq(other) 。

__gt__方法：

实现大于比较（>）。可以通过 other < self 来实现，即 def gt(self, other): return other < self 。

__ge__方法：

实现大于等于比较（>=）。可以通过组合 gt 和 eq 方法来实现，即 def ge(self, other): return self > other or self == other 。

Python 2 中的 _cmp_ 方法：

Python 2 中用于比较两个对象，返回一个整数表示大小关系（小于返回 -1，等于返回 0，大于返回 1）。在 Python 3 中已被移除，但可以通过实现上述比较方法来替代。

functools.total_ordering 装饰器：

在 Python 3 中，使用 functools.total_ordering 装饰器可以简化比较方法的实现。只需实现 lt 和 eq 方法，装饰器会自动生成其他比较方法。例如：

import functools
@functools.total_ordering
class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
    def __lt__(self, other):
        return (self.x, self.y) < (other.x, other.y)
    def __eq__(self, other):
        return (self.x, self.y) == (other.x, other.y)
p1 = Point(1, 2)
p2 = Point(3, 4)
print(p1 <= p2)

参考资料：

参考 Python 官方文档中关于比较操作的规范（https://docs.python.org/3/reference/datamodel.html#object.lt ），结合 Tekin 的 Python 专栏中关于算法与数据处理的文章（ https://blog.csdn.net/tekin_cn/article/details/145797679 ），讲解在实际排序和比较场景中的应用，帮助读者正确实现自定义对象的比较和排序功能。

总结：

总结比较与排序特殊方法的实现要点和应用场景，强调实现一致性的重要性。

• TAG：Python、特殊方法、比较方法、排序、functools