C语言qsort函数的使用以及模拟实现qsort_qsort_s函数的用法

目录

（一）.qsort函数的使用

1.了解qsort函数

2.qsort排序整型类型的数组

3.qsort排序double类型的数组

4.qsort排序字符类型的数组

 5.qsort排序结构体中的字符串

 6.qsort排序结构体中的整型

（二）. 模拟实现qsort函数

思路：

1.主函数

2.bubble_sort函数

3.需要用到的compar函数

4.swap函数

5.运行结果

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（一）.qsort函数的使用

1.了解qsort函数

 在cplusplus网站上找到qsort函数进去可以看到: 

可以看到其是stdilb库底下的一个函数,它是一个通用的排序函数，原型是：

void qsort (void* base, size_t num, size_t size,int (*compar)(const void*,const void*));

其参数从左到右依次是：

1 .待排序数组首地址 2. 数组中待排序元素数量 3. 各元素的占用空间大小 4. 指向函数的指针

接下来我们进行对qsort的使用。

2.qsort排序整型类型的数组

代码如下：

int cmp_int(const void* p1, const void* p2) //整型
{
	return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}
 
int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1 };//整型
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int width = sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, width, cmp_int);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
    return 0;
}

其中qsort()中arr代表数组的首地址，sz代表数组中需要排序的元素个数，width代表了每个元素所占空间的大小，cmp_int则是指向cmp_int函数的指针。

运行结果如下：

3.qsort排序double类型的数组

代码如下：

int cmp_double(const void* p1, const void* p2)//double浮点型
{
	return *(double*)p1 > *(double*)p2;
}
 
 
int main()
{
	double doub[] = { 3.24, 5.56, 6.77, 1.34, 4.45, 2.56, 6.78 };
	int sz = sizeof(doub) / sizeof(doub[0]);
	int width = sizeof(doub[0]);
	qsort(doub, sz, width, cmp_double);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%f ", doub[i]);
	}
    return 0;
}

注意：

因为qsort参数内的函数指针所指向的函数的返回类型为int，所以对于浮点型数据，不能直接相减然后返回，即：

return *(double*)p1 - *(double*)p2;//错误示范

此时就会出错。

运行结果如下：

4.qsort排序字符类型的数组

代码如下：

int cmp_char(const void* p1, const void* p2)//字符
{
	return *(char*)p1 - *(char*)p2;
}
 
int main()
{
    char ch[] = "fedbca";
	int sz = sizeof(ch) / sizeof(ch[0]);
	int width = sizeof(ch[0]);
	qsort(ch, sz, width, cmp_char);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%c ", ch[i]);
	}
    return 0;
}

运行结果如下：

 5.qsort排序结构体中的字符串

代码如下：

struct stu
{
	char name[20];
	int age;
};
 
int cmp_name(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((struct stu*)p1)->name, ((struct stu*)p2)->name);
}
 
int main()
{    
    struct stu s[3] = { {"zhangsan",18},{"lisi",15},{"wangwu",16} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	int width = sizeof(s[0]);
	qsort(s, sz, width, cmp_name);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%s ", s[i].name);
	}
    return 0;
}

注意：

return strcmp(((struct stu*)p1)->name, ((struct stu*)p2)->name);

在这段代码中，如果将p1强制类型转换成结构体类型的指针后，并没有加括号，那么就会报错:

"->name"的左侧必须指向结构/联合

类似于这样的问题，这是因为优先级的问题，先进行转化，转化完之后再进行->，如果不加括号就不是先进行转化了。

运行结果如下：

 6.qsort排序结构体中的整型

代码如下：

struct stu
{
	char name[20];
	int age;
};
 
int cmp_age(const void* p1, const void* p2)
{
	return ((struct stu*)p1)->age - ((struct stu*)p2)->age;
}
 
int main()
{
	struct stu s[3] = { {"zhangsan",18},{"lisi",15},{"wangwu",16} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	int width = sizeof(s[0]);
	qsort(s, sz, width, cmp_age);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", s[i].age);
	}
	printf("\n");
    return 0;
}

运行结果如下：

（二）. 模拟实现qsort函数

思路：

由于现在只学习了较为简单的冒泡排序和二分法排序，所以今天只用冒泡排序来模拟qsort所使用的快速排序算法。

用bubble_sort函数来代替qsort函数，则bubble_sort函数的主体部分应该为冒泡排序算法

1.主函数

int main()  
{
	//排序整型数组
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int width = sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz, width, compar);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
 
	//排序结构体
	struct Stu s[3] = { "zhangsan",18,"lisi",15,"wangwu",19 };
	sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	width = sizeof(s[0]);
	bubble_sort(s, sz, width, cmp_by_name);//按照名字排序
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%s\n", s[i].name);
	}
 
	bubble_sort(s, sz, width, cmp_by_age);//按照年龄排序
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d\n", s[i].age);
	}
	return 0;
}

这里的主函数其实跟使用qsort函数时差不多

2.bubble_sort函数

void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width, int(*compar)(const void* p1, const void* p2))
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		for (j = 0; j < num - i - 1; j++)
		{
			//arr[j] > arr[j+1]
			if (compar((char*)base + j * width,(char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				swap((char*)base + j * width,(char*)base + (j + 1 )* width,width);
			}
		}
	}
}

因为我们不知道即将传来的数据是哪种类型的，所以我们将数据先转化成最小的char类型，因为传来的参数包括每个元素所占空间的大小，也就是几个字节，所以我们可以每个字节每个字节的对比和交换。

3.需要用到的compar函数

需要用到的compar函数和上面qsort所用到的各个cmp函数是相同的。

4.swap函数

void swap(char* p1,char* p2,size_t width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++ )
	{
		char tmp = *p1;
		*p1 = *p2;
		*p2 = tmp;
		p1++;
		p2++;
	}
}

5.运行结果

 这就是今天的使用qsort函数和模拟实现qsort函数啦！！