qsort的使用和实现原理

薄荷冰

发布于 2024-01-22 21:40:12

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发布于 2024-01-22 21:40:12

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基本介绍

简单来说qsort就是一个通过快速排序（一种排序方式）来实现任意类型数组排序的库函数。他所要的头文件为<stdlib.h>

函数参数解释

这个库函数所需的参数一共有四个。 1 void *base 先分析这个参数类型是一个空指针，之所以是空指针的原因是因为空指针可以接受任意类型的指针。而这个参数所接收的是你所要排序的数组。 2 size_t num size_t是系统默认的（typedef long long）一个无符号长整形。他所传的是数组中所包含的元素个数。 3 size_t width 他所传的是每个元素所占的字节。 4 int (*compare )(const void *elem1, const void *elem2 ) 这是一个函数指针，他所要指向的函数是需要自己书写的。这个函数所需要的参数是两个const void *类型的是数组里面的要比较的元素至于这么传那就是qsort自己的事了，返回类型是int类型。

函数举例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
int int_com(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;//升序，逆序则这两个数反一下
}
int stu_com(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name,((struct Stu*)e2)->name);
}
void test1()
{
	int arr[10] = { 3,456,123,65,23,12,3,5,4,5 };
	qsort(arr, 10, sizeof(arr[0]), int_com);
	int i;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
void test2()
{
	struct Stu b[3]= { {"张三",20}, {"李四", 50}, {"王五", 33} };
	qsort(b, 3, sizeof(b[0]), stu_com);
	
}
int main()
{
	test1();
	test2();
	return 0;
}

这里test1比较的是int类型，test比较是结构体里面的char类型。

可以看见的是他们都成功的实现了排序，这里要注意的是自创函数返回类型要通过强制类型转换或者一些比较函数（如strcmp）来实现返回一个int类型。

qsort的实现

接下来我们使用冒泡排序的逻辑来实现qsort。

void Swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}

//改造冒泡排序函数，使得这个函数可以排序任意指定的数组
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
	//趟数
	size_t i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		//一趟冒泡排序的过程
		size_t j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				//交换
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

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原始发表：2024-01-22，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

数组