用冒泡排序模拟C语言中的内置快排函数qsort！-编程知识

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1.回调函数的介绍

2. 回调函数实现转移表

3. 冒泡排序的实现

4. qsort的介绍和使用

5. qsort的模拟实现

6. 完结散花

悟已往之不谏，知来者犹可追

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1.回调函数的介绍

这里首先介绍一下回调函数的概念~

回调函数是使用函数指针（地址）调用的函数。

如果我们把一个函数的指针（地址）作为一个参数传递给另一个函数，当我们通过指针找到这个函数并对其进行调用时，这个被调用的函数就是回调函数。

回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应
#include<stdio.h>
test(void (*print)())
{print();
}
void print()
{printf("这是一个回调函数\n");
}
int main()
{test(print);return 0;
}

2. 回调函数实现转移表

现在我们来实现一个简单的计算器~

#include <stdio.h>
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{
return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{
return a * b;
}
int div(int a, int b)
{
return a / b;
}
int main()
{
int x, y;
int input = 1;
int ret = 0;
do
{
printf("*************************\n");
printf(" 1:add 2:sub \n");
printf(" 3:mul 4:div \n");
printf(" 0:exit \n");
printf("*************************\n");
printf("请选择：");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("输⼊操作数：");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = add(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
break;
case 2:
printf("输⼊操作数：");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = sub(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
break;
case 3:
printf("输⼊操作数：");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = mul(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
break;
case 4:
printf("输⼊操作数：");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = div(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
break;
case 0:
printf("退出程序\n");
break;
default:
printf("选择错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}

我们可以很容易的观察到上述代码有一部分是多次重复的~

这部分只有函数的调用是不一样的，所以我们是不是可以把这部分封装成一个函数calc()，在calc函数中调用不同的加减乘除函数就行了呢~

#include <stdio.h>
int add(int a, int b)
{return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{return a * b;
}
int div(int a, int b)
{return a / b;
}
void cacl(int(*p)(int x, int y))
{int x = 0;int y = 0;printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);int ret = p(x, y);printf("ret = %d\n", ret);
}int main()
{int input = 1;do{printf("*************************\n");printf(" 1:add 2:sub \n");printf(" 3:mul 4:div \n");printf(" 0:exit \n");printf("*************************\n");printf("请选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:cacl(add);break;case 2:cacl(sub);break;case 3:cacl(mul);break;case 4:cacl(div);break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

3. 冒泡排序的实现

常见的排序有插入排序、选择排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序等等~

在讲qsort前，这里我们先了解一下冒泡排序~

顾名思义，冒泡排序就是让元素像泡泡一样慢慢往上移动~

这里我用C语言来实现一下~
void bull_sort(int* arr,int len)
{assert(arr);//判断指针的有效性for (int i = 0; i < len - 1; i++){int flag = 1;//假设已经有序for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;flag = 0;}}if (flag == 1)break;}
}
int main()
{int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bull_sort(arr, len);for (int i = 0; i < len; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}
运行效果~

4. qsort的介绍和使用

接下来我们就来看看qsort啦~

注意我们在使用qsort时要引入头文件#include<stdlib.h>

这里简单的举个栗子来使用一下qsort啦~

int cmp_int(const void* a, const void* b)
{assert(a && b);return *(int*)a - *(int*)b;
}
int main()
{int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);assert(arr);//判断指针的有效性qsort(arr, len, sizeof(arr[0]), cmp_int);for (int i = 0; i < len; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;;
}

效果如下~

我们还可以使用qsort比较结构体类型的变量！

我们通过结构体中的名字来比较结构体变量的大小~

struct S
{char name[20];int age;
};//定义一个结构体类型
int cmp_stu_by_age(const void* a,const void* b)
{return strcmp(((struct S*)a)->name, ((struct S*)b)->name);
}
int main()
{struct S student[3] = { {"zhangsan",18},{"lisi",17},{"wanglaowu",16} };//定义一个结构体数组并初始化int len = sizeof(student) / sizeof(student[0]);qsort(student, len, sizeof(student[0]), cmp_stu_by_age);return 0;
}

排序前~

排序后~

5. qsort的模拟实现

对比上面我们自己写的冒泡排序和C语言中的内置快排，我们会发现我们自己写的冒泡排序只能对int类型的数据进行排序(有局限性），而qsort却可以对任意类型的数据进行排序。

接下来这里我就使用冒泡排序的算法模拟实现qsort~

int cmp_int(const void* a, const void* b)
{assert(a && b);return *(int*)a - *(int*)b;
}
void swap(char* buf1,char* buf2,size_t num)//一个一个字节交换
{while (num--){char tmp = *(buf1);*(buf1) = *(buf2);*(buf2) = tmp;buf1++;buf2++;}
}
void my_qsort(void* arr, size_t len, size_t num, int (*cmp_int)(const void*,const void*))
{assert(arr);//判断指针的有效性for (int i = 0; i < len - 1; i++){int flag = 1;//假设已经有序for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++){if(cmp_int((char*)arr + j * num, (char*)arr + (j + 1) * num)>0);{swap(((char*)arr + j * num), ((char*)arr + (j + 1) * num),num);flag = 0;}}if (flag == 1)break;}
}
int main()
{int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };size_t len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);my_qsort(arr, len, sizeof(arr[0]), cmp_int);for (int i = 0; i < len; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

运行效果如下~