如何对PHP数组进行多级排序：先按一个键分组，再按另一个键排序

本文详细介绍了如何在PHP中对复杂数组进行多级排序。我们将使用usort结合自定义比较函数，首先按一个主键进行排序（例如降序），然后对于主键值相同的元素，再按一个次要键进行排序（例如升序），从而实现精确的数据组织。

在PHP开发中，我们经常需要对包含复杂结构的数据进行排序。一种常见的需求是多级排序，即首先根据一个主要字段进行排序，当主要字段的值相同时，再根据一个次要字段进行排序。例如，我们可能需要将用户列表首先按“分数”降序排列，如果分数相同，则再按“注册时间”升序排列。

本文将以一个具体的示例，详细讲解如何利用PHP的 usort 函数及其自定义比较逻辑，实现这种多级排序。

理解多级排序需求

假设我们有一个包含用户数据的数组，每个用户记录包含 id、placement、counted 和 user 等信息。我们的目标是：

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1. 首先，根据 counted 字段进行降序排序。
2. 其次，如果两个或多个元素的 counted 值相同，则根据 placement 字段进行升序排序。

以下是原始数组示例：

$array = [
    [
        'id' => 1,
        'placement' => 8,
        'counted' => 3,
        'user' => ['name' => 'foo'],
    ],
    [
        'id' => 2,
        'placement' => 5,
        'counted' => 3,
        'user' => ['name' => 'bar'],
    ],
    [
        'id' => 3,
        'placement' => 1,
        'counted' => 2,
        'user' => ['name' => 'foobar'],
    ]
];

期望的输出结果应为：

$array = [
    [
        'id' => 2,
        'placement' => 5,
        'counted' => 3,
        'user' => ['name' => 'bar'],
    ],
    [
        'id' => 1,
        'placement' => 8,
        'counted' => 3,
        'user' => ['name' => 'foo'],
    ],
    [
        'id' => 3,
        'placement' => 1,
        'counted' => 2,
        'user' => ['name' => 'foobar'],
    ]
];

从期望结果可以看出，counted 字段按 3, 2 降序排列。当 counted 都为 3 时，placement 字段按 5, 8 升序排列。

使用 usort 实现多级排序

PHP 的 usort() 函数允许我们使用自定义的比较函数对数组进行排序。这个比较函数接收两个参数 $a 和 $b（代表数组中的两个元素），并根据它们的相对顺序返回一个整数：

• 如果 $a 应该排在 $b 之前，返回 -1。
• 如果 $a 应该排在 $b 之后，返回 1。
• 如果 $a 和 $b 的顺序无关紧要（即它们被认为是相等的），返回 0。

从PHP 7开始，我们可以使用“飞船操作符”（spaceship operator）zuojiankuohaophpcn=>，它简化了比较逻辑：

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• $a <=> $b 返回 -1 如果 $a < $b。
• $a <=> $b 返回 0 如果 $a == $b。
• $a <=> $b 返回 1 如果 $a > $b。

利用这个操作符，我们可以更简洁地实现多级排序。

核心比较逻辑

为了实现“counted 降序，placement 升序”的多级排序，我们的比较函数需要按以下步骤进行：

1. 比较主键 counted：

   • 如果 $a['counted'] 大于 $b['counted']，则 $a 应该排在 $b 之前（因为是降序）。
   • 如果 $a['counted'] 小于 $b['counted']，则 $a 应该排在 $b 之后。
   • 如果 $a['counted'] 等于 $b['counted']，则进入下一步次要键的比较。

2. 比较次要键 placement (仅当 counted 相等时)：

   • 如果 $a['placement'] 小于 $b['placement']，则 $a 应该排在 $b 之前（因为是升序）。
   • 如果 $a['placement'] 大于 $b['placement']，则 $a 应该排在 $b 之后。
   • 如果 $a['placement'] 也等于 $b['placement']，则这两个元素被认为是相等的。

示例代码

下面是使用 usort 和飞船操作符实现上述多级排序的完整代码：

<?php

$array = [
    [
        'id' => 1,
        'placement' => 8,
        'counted' => 3,
        'user' => ['name' => 'foo'],
    ],
    [
        'id' => 2,
        'placement' => 5,
        'counted' => 3,
        'user' => ['name' => 'bar'],
    ],
    [
        'id' => 3,
        'placement' => 1,
        'counted' => 2,
        'user' => ['name' => 'foobar'],
    ]
];

usort($array, function ($a, $b) {
    // 1. 首先按 'counted' 字段降序排序
    // 为了实现降序，我们比较 $b['counted'] 和 $a['counted']
    $cmpCounted = $b['counted'] <=> $a['counted'];

    // 如果 'counted' 值不相等，直接返回比较结果
    if ($cmpCounted !== 0) {
        return $cmpCounted;
    }

    // 2. 如果 'counted' 值相等，则按 'placement' 字段升序排序
    // 为了实现升序，我们比较 $a['placement'] 和 $b['placement']
    return $a['placement'] <=> $b['placement'];
});

echo "<pre>";
print_r($array);
echo "</pre>";

?>

代码解释：

• $cmpCounted = $b['counted'] <=> $a['counted'];：这里是关键。我们用 $b 的 counted 值与 $a 的 counted 值进行比较。如果 $b['counted'] 大于 $a['counted']，结果为 1，这意味着 $b 应该排在 $a 之后，即 $a 应该排在 $b 之前（因为我们期望降序）。这有效地实现了 counted 的降序排列。
• if ($cmpCounted !== 0) { return $cmpCounted; }：如果 counted 字段的比较结果不为 0（即它们不相等），那么我们已经确定了这两个元素的相对顺序，可以直接返回这个结果。
• return $a['placement'] <=> $b['placement'];：只有当 counted 字段完全相等时，才会执行到这一行。此时，我们使用 $a['placement'] <=> $b['placement'] 来实现 placement 字段的升序排序。

运行上述代码，将得到与期望输出完全一致的结果。

注意事项与最佳实践

• 数据类型一致性： 确保用于比较的字段具有一致的数据类型。如果可能存在混合类型（例如数字和字符串），请在比较前进行显式类型转换，如 (int)$a['counted']，以避免意外行为。
• 性能考量： 对于非常大的数组，usort 可能会有性能开销，因为它需要遍历并比较所有元素。在某些情况下，如果数据量巨大且排序需求复杂，可以考虑将数据加载到数据库中，利用数据库的排序功能，或者使用更优化的数据结构和算法。
• 可读性： 尽管飞船操作符非常简洁，但在更复杂的比较逻辑中，明确的 if/else if/else 结构可能会提高代码的可读性，特别是对于不熟悉 usort 或飞船操作符的开发者。选择哪种方式取决于团队规范和个人偏好。
• array_multisort() 替代方案： PHP 还提供了 array_multisort() 函数，它适用于根据多个数组或多维数组的特定列进行排序。虽然 usort 更灵活，允许任意复杂的比较逻辑，但对于简单的多列排序，array_multisort 可能是更简洁的选择。

总结

通过 usort 结合自定义比较函数，我们可以灵活地对PHP数组进行任意复杂的多级排序。掌握飞船操作符 (<=>) 的使用，可以使比较逻辑更加简洁和高效。理解比较函数中 return -1, 0, 1 的含义，是实现精确排序的关键。在实际开发中，根据具体需求选择合适的排序策略，并注意代码的可读性和性能优化。

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