C语言-qsort函数的使用与实现
C语言-qsort函数的使用与实现
一、qsort函数的使用
1. 认识qsort函数
认识一个新的函数，我们就应该知道它的参数与返回，我们可以通过MSDN去查找相关信息
2. qsort函数的参数
qsort函数有四个参数：
void *base//第一个参数，base中存放的是待排序数据中第一个元素的地址 size_t num//第二个参数，num存放的是排序数据元素的个数 size_t width//第三个参数，width存放的是排放数据中一个元素的大小，单位是字节 int ( *compare )(const void *elem1, const void *elem2 )//第四个参数，是用来比较待排序数据中2个元素的函数
为什么需要这四个参数？
首先要对一组数据进行排序要知道这组数据放在哪，因此我们需要知道这组数据第一个元素的地址，然而qsort函数的设计者为了使用的广泛性，也就是可以对各种各样的数据都能进行排序，因此选择无具体类型的指针，也就是void*。
元素个数理所应当的要传给函数，不再赘述。
因为要对多种类型数据进行排序，因此要想访问下一个元素便需要知道一个元素的大小。要是对具体类型便不需要，例如int*，那么指针加1便就会跳过一个整型访问下一个元素。
第四个元素是一个函数指针，它所指向的是参数为const void *elem1, const void *elem2返回值为int类型的的函数，为什么需要这个函数指针，其实不同数据进行比较时是不同的，例如：int arr[] = {1, 2, 3};那么arr[0]与arr[1]就可以直接进行比较，而对于字符串呢？就需要用strcmp来进行比较。所以为了使qsort函数能对各种各样数据进行排序，那么比较两个元素这样的一种操作交给使用者，因此便有了该参数。
3. qsort函数的使用
//排整型数据
void print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int cmp(const void* e1, const void* e2)
{
return *(int*)e1 - *(int*)e2;//qsort函数的第四个参数的设计是
//e1＜e2返回＜0，e1=e2返回=0，e1＞e2返回＞0
}
int main()
{
int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
print(arr, sz);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp);
print(arr, sz);
return 0;
}//排结构体数据
struct stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_age(const void* e1, const void* e2)
{
return ((struct stu*)e1)->age - ((struct stu*)e2)->age;
//qsort函数的第四个参数的设计是e1＜e2返回＜0，e1=e2返回=0，e1＞e2返回＞0
}
int cmp_name(const void* e1, const void* e2)
{
return strcmp(((struct stu*)e1)->name ,((struct stu*)e2)->name);
//qsort函数的第四个参数的设计是e1＜e2返回＜0，e1=e2返回=0，e1＞e2返回＞0
}
int main()
{
struct stu s[3] = { {"zhejiang", 50},{"shanghai", 40},{"jiangsu", 30} };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_age);//以年龄进行排序
qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_name);//以名字进行排序
return 0;
}二、模拟实现qsort函数
采用的是冒泡排序数据的算法，我们首先对qsort函数进行设计，其中参数部分为了排序各种类型的数据应该设计成与qsort函数类似的参数，交换部分因为我们不知道使用者所排序的数据类型是什么，因此我们对base强制类型转换为（char*），因为char*的指针每次解引用只访问一个字节的内容，又因为知道每个元素的大小，那么逐个字节进行交换，那么内容也便交换了。如下所示：
void bubble_cmp(void* base, int sz, int width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
int i = 0;
//趟数
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
//交换对数
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
//交换
if (cmp((char*)base+j*width, (char*)base+(j+1)*width) > 0)
{
swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
void swap(char* b1, char* b2, int wid)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < wid; i++)
{
char t = *b1;
*b1 = *b2;
*b2 = t;
b1++;
b2++;
}
}整体程序如下：
struct stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_arr(const void* e1, const void* e2)//排整型数据
{
return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
int cmp_name(const void* e1, const void* e2)//排结构体数据
{
return strcmp(((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name);
}
int cmp_age(const void* e1, const void* e2)//排结构体数据
{
return ((struct stu*)e1)->age - ((struct stu*)e2)->age;
}
void print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void swap(char* b1, char* b2, int wid)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < wid; i++)
{
char t = *b1;
*b1 = *b2;
*b2 = t;
b1++;
b2++;
}
}
void bubble_cmp(void* base, int sz, int width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
int i = 0;
//趟数
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
//交换对数
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
//交换
if (cmp((char*)base+j*width, (char*)base+(j+1)*width) > 0)
{
swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
int main()
{
struct stu s[3] = { {"zhejiang", 30},{"shanghai", 40},{"jiangsu", 35} };
int sz1 = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz2 = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
print(arr, sz2);
bubble_cmp(arr, sz2, sizeof(arr[0]), cmp_arr);
print(arr, sz2);
//bubble_cmp(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_name);
//bubble_cmp(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_age);
return 0;
}腾讯云开发者
