【c语言】qsort排序的用法和模拟实现qsort函数-创新互联

qsort用途

qsort能够排序各种数据类型的数组，包括整形，浮点型，字符串甚至还有自定义的结构体类型。无返回值默认升序。

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void qsort(void* base,//待排序数组的起始地址
 size_t num,  //数组元素的个数
 size_t width, //数组元素的字节数，如int为4字节，char为1字节
 int(*cmp)(const void* e1, const void* e2)//需要自定义的比较函数
 );

其中int(* cmp)(const void* e1, const void* e2)函数是需要自己写的
qsort要求，在升序排序时，该函数需要满足

返回值	情况
<0	e1指向的元素值小于e2指向的元素值
==0	e1指向的元素值等于e2指向的元素值
<0	e1指向的元素值大于e2指向的元素值

整形数组的排序

#include#includeint cmp(const void* e1, const void* e2)//比较函数
{return (*(int*)e1 - *(int*)e2);//满足了升序要求，
//需要注意因为数组存放的是整形元素，所以需要用(*int)强制类型转换，这样才能进行减运算
}
void print(int* arr,int num)//打印整形数组
{for (int i = 0 ; i< num; i++)
	{printf("%d ", arr[i]);
	}
}
int main()
{int arr[10] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//数组元素的个数
	int width= sizeof(arr[0]);//数组元素的字节数,4
	qsort(arr, num, width, cmp);//调用qsort函数
	print(arr, num);//打印函数
}

运行结果

字符串数组的排序

#include#include#includeint cmp(const void* e1, const void* e2)
{return (*(char*)e1 - *(char*)e2);
	//字符串升序排序，需要用(char*)强制类型转换
}
int main()
{char arr[] = "fedcba";
	int num = strlen(arr);//获取字符个数
	int width = sizeof(arr[0]);//数组元素的字节数,1
	qsort(arr, num, width, cmp);
	printf("%s", arr);
}

运行结果

结构体数组（分别按字符串，整形，浮点型的排序）

#include#include#includestruct stu
{char name[20];
	int age;
	double number;
};
int cmp_by_name(const void* e1, const void* e2)//定义名字排序的比较函数
{return strcmp(((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name);
//strcmp作用：前者大返回值>0,前者小返回值<0,一样返回0
}
int cmp_by_age(const void* e1, const void* e2)//定义年龄的比较函数
{return ((struct stu*)e1)->age - ((struct stu*)e2)->age;
}
int cmp_by_number(const void* e1, const void* e2)//定义分数的比较函数
{return (((struct stu*)e1)->number - ((struct stu*)e2)->number);
}
int main()
{struct stu arr[3] = {{"zhangsan",23,80.0},{"lisi",20,88.0},
	{"wangwu",18,70.0} };
	int num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//元素个数
	int width = sizeof(arr[0]);//字节个数
	qsort(arr, num, width, cmp_by_name);//按名升序排序
	for (int i = 0; i< num; i++)
	{printf("%s ", arr[i].name);
	}
	printf("\n");
	qsort(arr, num, width, cmp_by_age);//按年龄升序排序
	for (int i = 0; i< num; i++ )
	{printf("%d ", arr[i].age);
	}
	printf("\n");
	qsort(arr, num, width, cmp_by_number);//按分数升序排序
	for (int i = 0; i< num; i++)
	{printf("%.2f ", arr[i].number);
	}
}

运行结果

qsort函数的模拟实现

void print(int* arr,int num)//打印整形数组的函数
{for (int i = 0 ; i< num; i++)
	{printf("%d ", arr[i]);
	}
}
int cmp(const void* e1, const void* e2)//自定义函数，整形升序,前者大返回>0
{return (*(int*)e1 - *(int*)e2);
}
//有排序就有比较大小，也就有交换，因为qsort需要实现不同数据类型的排序，
//所以需要按字节进行交换
void swp(char* buf1, char* buf2, int width)
//buf1是第一个元素的第一个字节，buf2是第二个元素的第一个字节，width是元素的字节数
{for (int i = 0; i< width; i++)//按字节进行交换,所以一个元素有几个字节就要循环几次，直到一个元素的完全交换
	{char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}
//基于冒泡排序实现
void qsort_my(void* base, int num, int width, 
int(*cmp)(const void* e1,const void* e2))
{for (int i = 0; i< num - 1; i++)
	{for (int j = 0; j< num - i - 1; j++)
		{	//这里相当于升序冒泡排序的if(arr[j]>arr[j+1]);如果前者比后者大就交换,通过cmp，如果前者大就返回>0的值，就交换
			if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width))
			{		swp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);//调用交换函数
			}
		}
	}
}
int main()
{int arr[10] = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int width = sizeof(arr[0]);
	qsort_my(arr, num, width, cmp);
	print(arr, num);
}

运行结果

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