Как отсортировать два вложенных списка, связанных индексами

Объедините дату и время в объект datetime, после чего вы сможете просто сортировать по ним.

from datetime import datetime

sorted_indexes = sorted(
    [idx for date, idx in date_list],
    key=lambda idx: datetime.strptime(
        f"{date_list[idx][0].decode('utf-8')} {next(t[0] for t in time_list if t[1] == idx).decode('utf-8')}",
        '%d-%m-%Y %H-%M-%S'
    )
)

Выход:

[0, 2, 1]

Главное — найти подходящую структуру данных, которая позволит вам напрямую использовать встроенную функцию sorted.

Например, если ваши строки даты были в формате ГГГГ-ММ-ДД и ваши данные были структурированы следующим образом:

data = [
    ('2024-07-05', b'15-21-00', 0),
    ('2024-08-16', b'23-41-01', 1),
    ('2024-08-16', b'15-20-55', 2)
]

тогда ты мог бы использовать

sorted_indexes = [i for date, time, i in sorted(data)]

потому что sorted сортирует списки кортежей лексикографически (т. е. сначала по дате, затем равные даты по времени и, в качестве бонуса, равные числа по индексу).

Поскольку у вас нет данного формата и структуры, вам необходимо ее создать (временно).

Вы можете использовать модуль datetime для преобразования каждой строки даты:

from datetime import datetime

def convert_date(date):
    """Convert byte string in DD-MM-YYYY to Unicode string in YYYY-MM-DD format."""
    return datetime.strptime(date.decode(), "%d-%m-%Y").strftime("%Y-%m-%d")

Вы можете использовать словарь, чтобы объединить соответствующие даты и время:

tmp = {}
for date, i in date_list:
    tmp[i] = [convert_date(date)]
for time, i in time_list:
    tmp[i].append(time)  # assuming that i was already contained in date_list
data = [(date, time, i) for i, (date, time) in tmp.items()]

Вы можете поместить все в функцию, чтобы сохранить порядок:

def sort_dates_and_times(dates, times):
    tmp = {}
    for date, i in dates:
        tmp[i] = [convert_date(date)]
    for time, i in times:
        tmp[i].append(time)  # assuming that i was already contained in date_list
    data = [(date, time, i) for i, (date, time) in tmp.items()]
    return [i for date, time, i in sorted(data)]

sorted_indexes = sort_dates_and_times(date_list, time_list)

Другой подходящей структурой данных может быть

data = {
    0: ('2024-07-05', b'15-21-00'),
    1: ('2024-08-16', b'23-41-01'),
    2: ('2024-08-16', b'15-20-55')
}

который, кстати, уже существует, как tmp выше.

^{(The difference between tuples and lists as values doesn't matter now.)}

Тогда вместо постобработки вывода sorted для получения индексов,

data = [(date, time, i) for i, (date, time) in tmp.items()]
return [i for date, time, i in sorted(data)]

вы должны использовать аргумент key, чтобы указать сортировку индексов не по индексам, а по соответствующим датам и времени:

def date_time_of_index(i):
    return tmp[i]

return sorted(tmp, key=date_time_of_index)

Или более кратко:

return sorted(tmp, key=lambda i: tmp[i])

Или еще более лаконично ^{(as suggested by no comment in a comment)}:

return sorted(tmp, key=tmp.get)