【C语言】qsort函数的使用-编程知识

【C语言】qsort函数的使用

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前言

这篇博客主要是介绍qsort函数的使用，以及利用冒泡排序的方式模拟实现qsort

一.初识qsort函数

我们可以在qsort - C++ Reference (cplusplus.com)了解到qsort函数，我们发现

void*base是指要排序的数组中的第一个元素，利用void*是因为void*为泛指型指针，所以不论什么类型都可以接收，这也正是qsort函数的一大好处，qsort函数可以实现任意类型函数的排序

size_t num是指数组中的元素个数

size_t size是指指向中的元素的大小

int(*compar)(const void*,const void*)则是需要使用者自己创造一个函数实现数组中元素的大小比较，当返回值大于0时，前者大于后者，当返回值小于0时，前者小于后者，当返回值为0时，前者等于后者。

二.利用qsort函数排序

1.使用qsort函数排序整型数据

#include<stdio.h>
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{return(*(int*)p1 - *(int*)p2);//详解1
}
int main()
{int arr[] = { 1,3,5,6,7,2,4,9,8,0};int i = 0;qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(arr[0]), int_cmp);for (i=0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return 0;}

详解1：void*的指针不可以直接进行指针的加减整数和解引用的计算，所以在这里我们要强制性转换int*。

2.利用qsort函数排序结构数据

因为结构体中有不只有一个成员，所以要相同的成员之间比较，因此会有多种比较方法

#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct Stu
{char name[20];int age;
};
int cmp_by_name(const void* p1, const void* p2)//按照名字排序
{return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p1)->name);
}
int cmp_by_age(const void* p1, const void* p2)//按照年龄排序
{return ((struct Stu*)p1)->age-((struct Stu*)p2)->age;
}
void test2()
{struct Stu s[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",15} };qsort(s, sizeof(s) / sizeof(s[0]), sizeof(s[0]), cmp_by_name);int i = 0;for (i = 0; i < sizeof(s) / sizeof(s[0]); i++){printf("%s %d  ", s[i].name, s[i].age);}printf("\n");
}
void test3()
{struct Stu s[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",15} };qsort(s, sizeof(s) / sizeof(s[0]), sizeof(s[0]), cmp_by_age);int i = 0;for (i = 0; i < sizeof(s) / sizeof(s[0]); i++){printf("%s %d  ", s[i].name, s[i].age);}
}
int main()
{test2();test3();return 0;
}

详解：因为名字为字符串，所以要用strcmp进行比较。

三.qsort函数的模拟实现

在这里，我们采用冒泡排序的方式实现qsort 。

1.qsort实现整数排序

#include<stdio.h>
void int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{return(*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
void Swap(void* p1, void* p2, size_t  size)
{int i = 0;for (i = 0; i < size; i++){char tmp = *((char*)p1+i);*((char*)p1+i) = *((char*)p2+i);*((char*)p2+i) = tmp;}
}
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(const void*, const void*))
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < count - 1; i++){for (j = 0; j < count - i - 1; j++){if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0){Swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);}}}
}int main(){int arr[10] = { 1,3,5,2,4,6,9,8,7,0 };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble(arr, sz, sizeof(arr[0]), int_cmp);for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return 0;}

详解：

2.qsort实现结构排序

结构体排序类似整型排序，代码放在下方：

 #include<stdio.h>
struct Stu
{char name[20];int age;
};
int cmp_by_age(void* p1, void* p2)
{return((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}
int cmp_by_name(void* p1, void* p2)
{return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}
void Swap(void* p1, void* p2, size_t  size)
{int i = 0;for (i = 0; i < size; i++){char tmp = *((char*)p1+i);*((char*)p1+i) = *((char*)p2+i);*((char*)p2+i) = tmp;}
}
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(const void*, const void*))
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < count - 1; i++){for (j = 0; j < count - i - 1; j++){if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0){Swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);}}}
}int main(){struct Stu arr[] = { {"zhangsan",18},{"lisi,22"},{"wangwu",11} };int i = 0;int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_by_age);for (i = 0; i < sz; i++){printf("%s %d ",arr[i].name,arr[i].age);}printf("\n");return 0;}