c语言-qsort函数

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了c语言-qsort函数。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

一、函数介绍

二、qsort函数的使用

1、对int类型数组排序

2、对char类型排序

3、对浮点型排序

4.比较字符串

4.1按首字母排序

4.2按长度排序

4.3按字典顺序

5.结构体排序

5.1 多级排序

三、模拟实现qsort函数

【冒泡排序的实现】

【主函数部分】

【代码详解】

 【代码实现之整型排序】

【代码实现之结构体类型排序】 

四、快速排模拟实现qsort()函数


一、函数介绍

qsort就是C语言中的快排函数,包含在stdlib.h头文件中,函数一共有四个参数,没有返回值。

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

1.   void * base 首先来了解一下什么是 void* ,这个是无具体类型的指针,void * 的指针是非常宽容的,可以接收任意类型的数据。常常用来临时存放数据,等到需要使用数据时,我们必须要强制类型转换成某一具体类型的数据,才能对数据进行操作。

c语言-qsort函数,C语言,c语言,开发语言

对void *pa,接收了一个整型 a 的地址,我们对指针pa 进行强制类型转换(int*),再解引用 pa即可对变量a 进行操作。

 void *base 存的就是待排序数据的起始地址(不能直接访问)。

 这个参数是 qsort() 函数能够对任意数据排序的基础。 

2. size_t  num : 记录待排序数据元素个数。

3. size_t  size  : 记录待排序数据任意一个元素的所占的字节数(元素的大小)。

4. int  (*compar) (const  void*  , const  void* )

这其实是一个函数类型的指针,可以用来存储函数的地址,然后也提前声明了函数的参数,返回值

返回值是 int 类型,参数部分是两个 void * 类型的接收。这个函数的作用是来比较两个参数的大小,然后返回比较果结,怎么比呢? 如果是整型数据使两个参数相减,返回结果。如果是字符串,我们可以使用   strcmp(“字符串”,“字符串”);strcmp 函数的返回值也是整型数据(这个是根据对应的场景,选择比较方式),即可得到相应的结果。

这第四个参数需要我们自己设计实现,函数的作用就是比较任意两个参数,返回一个整型数据,就可以利用这个数据来判断两个元素大小,所以这是个比较排序。

对于陌生的库函数,可通过cplusplus网站来了解它

【qsort参数介绍】

c语言-qsort函数,C语言,c语言,开发语言

c语言-qsort函数,C语言,c语言,开发语言

【比较函数的返回值】

c语言-qsort函数,C语言,c语言,开发语言

qsort函数大致的模板为

int compare(const void* p1, const void* p2) //
{
	return p1 - p2; //返回的是升序
	return p2 - p1; //返回的是降序   
    
    //注:p1和p2的类型根据实际情况写
}
 
int main()
{
	int arr[] = { 1,3,4,6,7,2,10,8,5,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组元素个数 40 / 4 = 10
 
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare);
	//arr - 指向要排序的数组的第一个元素的指针。
	//sz -  由 arr 指向的数组中元素的个数
	//sizeof(arr[0]) - 数组中每个元素的大小,以字节为单位。
	//compar - 用来比较两个元素的函数。
 
	return 0;
}

Q:为什么compare的形参的两个参数是void*类型?

因为qsort函数可以实现对数组(int)、字符串(char)、结构体(stuct)等类型进行升序或降序排序,void*是无具体类型的指针,是不介意类型的,就像一个“垃圾桶”,任意的类型的地址都能往void*塞,但就是不能对其直接使用(解引用操作,++,--等等)。若想使用,只要进行强制类型转化即可。

二、qsort函数的使用

1、对int类型数组排序

//升序的情况
#include <stdlib.h>  //使用qsort需要包含头文件
#include <stdio.h>  
int compare_int(const void* p1, const void* p2) 
{
	return *(int*)p1 - *(int*)p2; //强制类型转化并解引用
}
 
int main()
{
	int arr[] = { 1,3,4,6,7,2,10,8,5,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
 
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare_int);
	
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
 
	return 0;
}
//降序的情况
#include <stdlib.h>  //使用qsort需要包含头文件
#include <stdio.h>  
int compare_int(const void* p1, const void* p2) 
{
	return *(int*)p2 - *(int*)p1; //强制类型转化并解引用
}
 
int main()
{
	int arr[] = { 1,3,4,6,7,2,10,8,5,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
 
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare_int);
	
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
 
	return 0;
}

2、对char类型排序

//升序的情况
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int compare_char(const void* p1, const void* p2) 
{
	return *(char*)p1 - *(char*)p2; //强制类型转化并解引用
}
 
int main()
{
	char arr[] = { 'f', 'b','e','a','d','c'};
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
 
	
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare_char);
	
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%c ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

3、对浮点型排序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int compare_double(const void* p1, const void* p2) 
{
	return (*(double*)p1 > *(double*)p2 ? 1 : -1); //三目操作符
}
 
int main()
{
	double arr[] = { 3.14,2.6,2.3,1.7};
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
 
	
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare_double);
	
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%lf ", arr[i]);
	}
 
 
	return 0;
}

注意

用qsort对浮点型的一定要用三目运算符,由于浮点数的精度问题,如果是两个很接近的数相减,则可能返回一个接近0的小数,而compare_double的返回值是int型,因此会将这个小数返回0。

4.比较字符串

4.1按首字母排序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define L 10
#define K 10
int inc(const void *a, const void *b)
{
	return *(char *)a - *(char *)b;
 } 
int main ()
{
	char a[L][K] = {
		"rbsc",
		"jcse",
		"efgd",
		"arbs",
		"bbs",
		"cbfe",
		"dgafg" ,
		"ewqrta",
		"ofgd",
		"mbcv",
	};
	qsort(a, L, sizeof(char) * K, inc);
	for (int i = 0; i < L; i++)
	{
		printf("%s\n", a[i]);
	}
 } 

4.2按长度排序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define L 10
#define K 10
int inc(const void *a, const void *b)
{
	return strlen((char *)a) > strlen((char *)b) ? 1 : -1;
 } 
int main ()
{
	char a[L][K] = {
		"rbsc",
		"jcsse",
		"efgdsd",
		"arbs",
		"bbs",
		"cbfefaa",
		"dgafg" ,
		"ewqrta",
		"ofgd",
		"mbcv312",
	};
	qsort(a, L, sizeof(char) * K, inc);
	for (int i = 0; i < L; i++)
	{
		printf("%s\n", a[i]);
	}
 } 
4.3按字典顺序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define L 10
#define K 10
int inc(const void *a, const void *b)
{
	return strcmp((char * )a, (char *)b);
 } 
int main ()
{
	char a[L][K] = {
		"rbsc",
		"jcsse",
		"afgdsd",
		"arbs",
		"abs",
		"cbfefaa",
		"cgafg" ,
		"ewqrta",
		"ofgd",
		"mbcv312",
	};
	qsort(a, L, sizeof(char) * K, inc);
	for (int i = 0; i < L; i++)
	{
		printf("%s\n", a[i]);
	}
 } 

5.结构体排序

5.1 多级排序

结构体体的三级排序测试:
第一级是对学生成绩整体从小到大排序;
第二级是对相同成绩的学生,按照姓名进行排序;
第三级是对相同成绩、姓名的学生,按照学号进行排序;

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h> 
typedef struct student
{
    int id;
	char name[10];
    int grade;	
}student;
 
int cmp1(const void *a, const void *b)//一级排序
{
    student *s1 = (student*)a;
    student *s2 = (student*)b;
    return s1->id - s2->id;
}

int cmp2(const void *a,const void *b)//二级排序
{
	student *s1 = (student*)a;
    student *s2 = (student*)b;
	if(strcmp(s1->name , s2->name) != 0)
		return strcmp(s1->name , s2->name);	
	else	
		return s1->id - s2->id;				
}

int cmp3(const void *a,const void *b)//三级排序
{
	student *s1 = (student*)a;
    student *s2 = (student*)b;
	if(s1->grade != s2->grade)	
		return s1->grade - s2->grade;
	else
	{
		if(strcmp(s1->name , s2->name) != 0)
			return strcmp(s1->name , s2->name);
		else
			return s1->id - s1->id;
	}
}

int main()
{
    int i,N,C;
	scanf("%d %d",&N,&C);
	
	student *stu;
	stu=(student*)malloc(N*sizeof(student));

	for(i = 0 ; i < N ; i++)
		scanf("%d %s %d" , &stu[i].id , stu[i].name , &stu[i].grade);
	switch(C)
	{
		case 1:	qsort(stu, N, sizeof(student), cmp1);break;//一级排序
		case 2:	qsort(stu, N, sizeof(student), cmp2);break;//二级排序
		case 3:	qsort(stu, N, sizeof(student), cmp3);break;//三级排序
	}
	printf("排序结果:\n");
	for(i = 0 ; i < N ; i++)
		printf("%03d %s %d\n" , stu[i].id , stu[i].name , stu[i].grade);
    return 0;
}

三、模拟实现qsort函数

模拟实现qsort函数是要基于冒泡排序实现的    (冒泡排序讲解)

【冒泡排序的实现】

#include <stdio.h>
void Sort(int arr[], int sz)
{
	for (int i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		
		for (int 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;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 2,6,8,7,6,0,1,5,9,3 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	Sort(arr, sz);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

现要求改造冒泡排序,使整个函数可以排序任意类型的数组

以整型数组为例

【主函数部分】

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

【Sort函数部分】

参考qsort函数的参数

c语言-qsort函数,C语言,c语言,开发语言

void Swap(char* x1, char* x2, int width)
{
	//因为不知道是什么类型,要一个字节一个字节交换
	for (int i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *x1;
		*x1 = *x2;
		*x2 = tmp;
		x1++;
		x2++;
	}
}
 
//void* base - 要求排序不同类型的数组,void*恰好能接收任意类型
//int sz - 元素个数
//int width - 一个元素的大小
//int (*p)(const void*, const void*)  函数传参函数指针接收
//size_t - 无符号整型
 
void Sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*p)(const void*, const void*))
{
	for (size_t i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
            //通过函数指针p调用的函数cmp_int,所以这是个回调函数
			if (p((char*)base + j * width,(char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				//写一个Swap函数来交换
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

 

【代码详解】

c语言-qsort函数,C语言,c语言,开发语言

 【代码实现之整型排序】

 

int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
	return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}
 
void Swap(char* x1, char* x2, int width)
{
	for (int i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *x1;
		*x1 = *x2;
		*x2 = tmp;
		x1++;
		x2++;
	}
}
 
void Sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*p)(const void*, const void*))
{
	for (size_t i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (p((char*)base + j * width,(char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}
 
int main()
{ 
	int arr[] = { 2,6,8,7,6,0,1,5,9,3 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
 
	Sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int); 
 
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

【代码实现之结构体类型排序】 

以排列姓名为例

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
int compare_name(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}
 
 
void Swap(char* x1, char* x2, int width)
{
	for (int i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *x1;
		*x1 = *x2;
		*x2 = tmp;
		x1++;
		x2++;
	}
}
 
void Sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*p)(const void*, const void*))
{
	for (size_t i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (p((char*)base + j * width,(char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}
 
int main()
{ 
	struct Stu s[3] = { {"张三",10},{"李四",30},{"王五",21} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
 
	Sort(s, sz, sizeof(s[0]), compare_name);
 
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%s %d\n", s[i].name,s[i].age);
	}
	return 0;
}

四、快速排模拟实现qsort()函数

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int Cmp_qsort(void const* p1, void const* p2)//用户输入,
{
	int size1 = (*(int*)p1 - *(int*)p2);
	return size1;
}
 
//交换数据
void Swap(char* base1, char* base2, int size)
{
	for (int i = 0; i < size; ++i)//按字节转换
	{
		char tmp = *base1;
		*base1 = *base2;
		*base2 = tmp;
		++base1;
		++base2;	
	}
}
 
//模拟实现
void _Quick_qsort(void const* base, int left, int right, int size, int(*Cmp_qsort)(void const* p1, void const* p2))
{
	if (left >= right)
	{
		return;
	}
 
	int begin = left;
	int end = right;
	int key = begin;//记录坑位的下标、
 
	while (begin < end)
	{
 
		while (begin < end && (Cmp_qsort((char*)base+ key*size, (char*)base + end * size) <= 0))
			--end;
 
		while (begin < end && (Cmp_qsort((char*)base+ key*size, (char*)base + begin * size) >= 0))
			++begin;
		Swap((char*)base +begin * size, (char*)base+end*size, size);
 
	}
	Swap((char*)base + begin * size, (char*)base + key * size, size);
 
	_Quick_qsort(base, left, begin - 1, size, Cmp_qsort);
	_Quick_qsort(base, begin + 1, right, size, Cmp_qsort);
 
}
 
 
//过渡一下
void Quick_qsort(void const* base, int len, int size,int(*Cmp_qsort)(void const *p1,void const *p2))
{
	_Quick_qsort(base, 0, len - 1, size, Cmp_qsort);//左右区间写入参数,
}
 
//打印
void Print(int* a, int n)
{
	for (int i = 0; i < n; ++i)
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
}
 
//快排左右指针法
int main()
{
	int a[] = {6,1,2,10,7,9,9,3,4,5,10,8};
	int len = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	int size = sizeof(a[0]);
 
	Quick_qsort(a, len, size,Cmp_qsort);//快速排序模拟实现
 
	Print(a, len);//打印
	return 0;
 
}

文章存在借鉴,如有侵权请联系修改删除!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-640959.html

到了这里,关于c语言-qsort函数的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • C语言 快速排序——qsort函数详解

            我们在使用冒泡排序法做题的时候,经常会遇到运算次数过多程序超时的情况,而且冒泡排序法只能对整形数组进行排序。         为了解决这些问题!就使用 qsort函数 吧! 目录 一、qsort函数使用方法 二、qsort函数使用示例      1.数组排序      2.字符数组排序  

    2024年02月03日
    浏览(51)
  • 【进阶C语言】qsort库函数(详解)

    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 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。 qsort是可以排序任意类型的数据

    2024年02月02日
    浏览(43)
  • C语言——qsort()函数_学习笔记

    qsort()函数是一个库函数,包含在头文件 stdliib.h中,用来对数据进行排序操作的函数,它可以排序 任意类型的数据 !!! qsort()函数排序是 从小到大 排序,内部是采用 快速排序 思想排序数据的。qsort()函数有四个参数,解释如下: 第一个参数 void* base 。类型是 void* 类型的,

    2024年02月09日
    浏览(38)
  • 『C语言进阶』qsort函数及模拟实现

    🔥 博客主页 : 小羊失眠啦 🔖 系列专栏 : C语言 🌥️ 每日语录 : 没有退路,只能让自己变得强大 ❤️ 感谢大家点赞👍收藏⭐评论✍️ 在上篇指针进阶中,我们对函数指针、函数指针数组、函数指针数组指针以及回调函数有了一定的了解,文章末尾简单的对qsort函数进

    2024年02月07日
    浏览(43)
  • 【C语言】回调函数(qsort)与模拟实现

    何思何虑,居心当如止水;勿取勿忘,为学当如流水。— 出自《格言联璧·学问类》 解释:无思无虑,心境应当平静如水;不求冒进也不忘记,学业当如流水一般永无止境。 这篇博客我们将会理解回调函数这个概念,以及借用qsort帮助理解,并且最终用qsort的思路来实现冒泡

    2024年02月16日
    浏览(46)
  • C语言标准库函数qsort( )——数据排序

       大家好!我是保护小周ღ,本期为大家带来的是深度解剖C语言标准库函数 qsort(), qsort()函数他可以对 任意类型 的数据排序, 博主会详细解释函数使用方法,以及使用快速排序的左右指针法模拟实现函数功能 , 这样的排序确定不来学习一下吗???   目录 一、qsort()函

    2024年02月03日
    浏览(41)
  • 排序之玩转qsort函数——【C语言】

    说起排序,我们会想起许多算法,在之前的博客中我也写到过,比如:冒泡排序法、快速排序法、选择排序法等等。其实在C语言中一直有一个可以将数组中的内容进行排序的函数且功能完善内容齐全的库函数——qsort函数。今天就让我们来探索一下吧! 目录 回调函数 初始

    2024年02月13日
    浏览(47)
  • 【C语言】剖析qsort函数的实现原理

    主页:17_Kevin-CSDN博客 专栏:《C语言》 本文将从回调函数,qsort函数的应用,qsort函数的实现原理三个方面进行讲解,请自行跳转至相对位置进行阅读~  目录 回调函数 qsort函数的应用 qsort函数实现原理 回调函数实际上是一个指针,指向的是一个函数。它作为一个参数传递给

    2024年03月14日
    浏览(35)
  • 【C语言】qsort()函数详解:能给万物排序的神奇函数

    🦄 个人主页 :修修修也 🎏 所属专栏 :C语言 ⚙️ 操作环境 : Visual Studio 2022   目录 一.qsort()函数的基本信息及功能 二.常见的排序算法及冒泡排序 三.逐一解读qsort()函数的参数及其原理 1.void* base 2.size_t num 3.size_t size 4.int (*compar)(const void*,const void*) 四.使用qsort()函数完成整形,

    2024年02月06日
    浏览(48)
  • 【C语言】带你玩转库函数qsort

    君兮_的个人主页 勤时当勉励 岁月不待人 C/C++ 游戏开发 Hello,米娜桑们,这里是君兮_,之前更新的一直是比较基础和简单的内容,随着博主自己的水平的提升,今天给大家带来点不一样的东西,我们今天要讲的是库函数qsort的用法 废话不多说,咱们直接开始吧! 很多人可能是

    2024年02月16日
    浏览(40)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包