qsort库函数

  • 1. qsort到底是什么？
  • 2. qsort库函数的功能
  • 3. qosrt函数详解
  • 4. 冒泡排序的实现
  • 5. qsort库函数如何实现冒泡排序
  • 6. qsort库函数排序结构体数据
  • 7. 使用冒泡排序的思想来实现类似于qsort

1. qsort到底是什么？

qsort是C语言库函数里面的一种，包含于#include 这个头文件里面，使用快速排序的方法

2. qsort库函数的功能

qsort英语解析：Quick sort，翻译就是快速排序，它的内部实现是通过的快速排序算法来实现的。
功能：对传入的任何数据进行排序，使其变成有序数列。

void qsort(void* base, //指向了待排序数组的第一个元素 size_t num, //待排序的元素个数 size_t size, //每个元素的大小，单位是字节 int (* cmp)(const void*, const void*) //指向一个函数，这个函数可以比较2个元素的大小);

qsort是可以排序任意类型的数据

  1. 比较2个整数的大小，> < ==
  2. 比较2个字符串的大小，strcmp
  3. 比较2个结构体数据（学生：张三，李四）指定比较的标准，拿什么比较？

3. qosrt函数详解

在C语言库中是这样定义的：

void qsort (void* base, size_t num, size_t width, int (cmp)(const void, const void* ))

剖析：

返回类型void:我们改变的是数列的排序，实际只需要进行内存的操作，所以不需要返回值。

参数讲解：

void*
base:base基本，即表示应传入初始地址，至于为什么是void类型，它不知道我们会传入什么数据，而void类型就像一个垃圾桶一样什么地址都可以仍进去，所以只能用void*类型。

size_t num:num数量，表示应传入的元素个数

size_t width:width宽度，表示应传入的每个元素占的字节大小

int (*cmp)(const void *, const void *):
应传入一个比较函数地址，用于比较两个数据的大小，因为传入的数据类型是不确定的，所以我们需要自己定义一个比较函数传到qsort比较函数里面去，以便它知道怎么样去比较两个数据的大小。

4. 冒泡排序的实现

void bubble_sort(int arr[], int sz){int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){//一趟冒泡排序的过程int j = 0;for (j = 0; j < sz-1-i; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}}void print_arr(int arr[], int sz){int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");}int main(){int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };//排序//使用冒泡排序的算法，来排序int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//bubble_sort(arr, sz);//打印print_arr(arr, sz);return 0;}

5. qsort库函数如何实现冒泡排序

排成升序的版本：

#include #include #include //qsort函数的使用者提供这个函数int cmp_int(const void* p1, const void* p2){return *(int*)p1 - *(int*)p2; //排成升序的}void print_arr(int arr[], int sz){int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");}test1(){int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,5,7 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//使用qsort来排序整型数组，这里就要提供一个比较函数，这个比较函数能够比较2个整数的大小//qsort 默认是排成升序的qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);print_arr(arr, sz);}int main(){test1();return 0;}

排成降序的版本：

#include #include #include //qsort函数的使用者提供这个函数int cmp_int(const void* p1, const void* p2){return *(int*)p2 - *(int*)p1; //排成降序的}void print_arr(int arr[], int sz){int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");}test1(){int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,5,7 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//使用qsort来排序整型数组，这里就要提供一个比较函数，这个比较函数能够比较2个整数的大小//qsort 默认是排成升序的qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);print_arr(arr, sz);}int main(){test1();return 0;}

6. qsort库函数排序结构体数据

#include #include #include //测试qsort 排序结构体数据struct Stu{char name[20];int age;};//按照年龄来比较int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2){return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;}int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2){return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);}void test2(){struct Stu s[] = { {"zhangsan", 30}, {"lisi", 25}, {"wangwu", 50} };int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);//测试按照年龄来排序//qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);//测试按照名字来排序qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);}int main(){test2();return 0;}

7. 使用冒泡排序的思想来实现类似于qsort

模拟一下
但是因为我们没有学习快速排序的思想
所以我们使用冒泡排序的思想来实现类似于qsort这个功能的冒泡排序函数bubble_sort.

#include #include #include int cmp_int(const void* p1, const void* p2){return *(int*)p1 - *(int*)p2;}void print_arr(int arr[], int sz){int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");}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++;}}//假设排序为升序//希望这个bubble_sort函数可以排序任意类型的数据void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2)){//要确定趟数size_t i = 0;for (i = 0; i < num - 1; i++){int flag = 1;//假设已经有序了//一趟冒泡排序的过程size_t j = 0;for (j = 0; j < num - 1 - i; j++){//两个相邻的元素比较//arr[j] arr[j+1]if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)//改成小于0就变为降序{//交换flag = 0;Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);}}if (flag == 1){break;}}}void test3(){int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,5,7 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);print_arr(arr, sz);}int main(){test3();return 0;}

图片流程详解：

在练习一下模拟qsort库函数排序结构体数据，道理相同。

#include #include #include //测试qsort 排序结构体数据struct Stu{char name[20];int age;};//按照年龄来比较int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2){return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;}int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2){return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);}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++;}}//假设排序为升序//希望这个bubble_sort函数可以排序任意类型的数据void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width,int (*cmp)(const void* p1, const void* p2)){//要确定趟数size_t i = 0;for (i = 0; i < num - 1; i++){int flag = 1;//假设已经有序了//一趟冒泡排序的过程size_t j = 0;for (j = 0; j < num - 1 - i; j++){//两个相邻的元素比较//arr[j] arr[j+1]if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0){//交换flag = 0;Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);}}if (flag == 1){break;}}}void test4(){struct Stu s[] = { {"zhangsan", 30}, {"lisi", 25}, {"wangwu", 50} };int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);//测试按照年龄来排序//bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);//测试按照名字来排序bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);}int main(){test4();return 0;}

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