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 <stdlib.h>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
- 比较2个整数的大小，> < ==
- 比较2个字符串的大小，strcmp
- 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 <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//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 <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//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 <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//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 <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
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 <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//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;
}
如果这份博客对大家有帮助，希望各位给恒川一个免费的点赞作为鼓励，并评论收藏一下，谢谢大家！！！
制作不易，如果大家有什么疑问或给恒川的意见，欢迎评论区留言。
