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1、qsort函数是什么
2、冒泡排序实现指针进阶
2.1 主函数
2.2 功能函数声明编辑
2.3 my_qsort函数介绍
2.4 Swap函数
总结
1、qsort函数是什么
qsort函数是c语言自带的函数,其功能是实现快速排序。我们来看一下他的参数和返回值:
以上就是qsort的参数和返回值,可以看到,其返回值是void也就是没有返回值;而参数方面,包括:void* base 这是要排序的数据的起始位置的指针、 size_t num 待排序的数据元素个数、 size_y width 待排序数据元素的大小(单位是字节)、 int(* cmp)(const void* e1,const void* e2) 函数指针变量,其指向一个返回值为int类型,参数为两个void*的指针e1和e2,他们分别指向要排序数据的第一个元素和第二个元素。
看一个用qsort实现的排序:
我们需要自己定义一个cmp函数,里面设计一个比较函数,e1 和 e2 指向数据的前两个元素,如果设计为:*e1大于*e2时返回正值;*e1等于*e2时返回0;*e1小于*e2时返回负值时,qsort就会实现对数据的升序排列,反之,qsort就会实现降序排列。因此,我们发现,qsort实现的功能其实取决于我们如何去设计cmp函数。此外,qsort可以比较不仅限于整型数据的大小,还可以比较字符串等等各种类型的大小,其规则和整型相同,都是取决于如何去设计cmp函数。
好了,讲到这我们大致了解了qsort函数,现在,我们将用冒泡排序去实现qsort的功能。这样的练习有助于我们更好地了解和运用指针,实现我们对c语言的进阶。
2、冒泡排序实现快速排序
先看看最终代码:
#include <stdio.h>
void my_qsort(void* base, int num, int width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2));
void Swap(char* e1, char* e2, int width);
int cmp(const void* e1, const void* e2);
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
my_qsort(arr,sz,sizeof(int),cmp);
int i = 0;
for (i = 0;i < sz;i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
void my_qsort(void* base, int num, int width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
int i = 0;
for (i = 0;i <num-1;i++)
{
int flag = 1;
int j = 0;
for (j = 0;j < num - 1 - i;j++)
{
if (cmp((char*)base + width * j, (char*)base + width * (j + 1)) < 0)
{
//交换
Swap((char*)base + width * j, (char*)base + width * (j + 1),width);
}
}
}
}
void Swap(char* e1, char* e2, int width)
{
int i = 0;
int c = 0;
for (i = 0;i < width;i++)
{
c = *(e1 + i);
*(e1 + i) = *(e2 + i);
*(e2 + i) = c;
}
}
int cmp(const void* e1, const void* e2)
{
return *((int*)e1) - *((int*)e2);
}
效果:
可见确实模拟出了qsort的效果。
一步步分析:
2.1 主函数
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
my_qsort(arr,sz,sizeof(int),cmp);
int i = 0;
for (i = 0;i < sz;i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
主函数主要是arr数组的定义,求其长度sz,引用my_qsort函数和打印排序后的函数。没有需要重点讲的。
接下来介绍所运用到的功能函数:
2.2 功能函数声明
这里包括了三个函数,my_qsort就是用冒泡排序模拟实现qsort的函数,Swap函数是用来交换e1和e2的函数,cmp就是正常qsort中我们需要自己设定的函数,可以通过改变cmp的内容实现不同效果的排序。其中cmp在上面已经介绍过了所以下面我只重点介绍my_qsort函数和Swap函数。
2.3 my_qsort函数介绍
首先要明白,这个函数的主要思想其实是一个冒泡排序。只不过在正常冒泡排序的交换过程我们用了Swap函数代替。
重点来了,来看看其中这两行的代码:
这里我们将原本void类型的代码转化为了cahr*,这是因为,我们模拟的qsort是一个可以对任何数据进行排序的函数,不仅限于int类型,所以,我们要想一个办法能够用指针去指向任意大小的数据,我们考虑的就是char*类型,因为我们传参的时候将元素的大小width传了过来,这样,我们定义了char*类型的指针(1字节),只需要用i*width就可以指向后i个数据;反之,如果不用char*类型的话,其他类型的指针步长本身都不为1字节,,这样加上i无法确定指针指向了哪个数据。
下面,来讲解一下Swap函数:
2.4 Swap函数
Swap函数实现的是大小为width的两个元素的互换,由于我们指针e1和e2为char类型,所以,想要完全互换的话,需要对指针后width个内容都进行互换,因此我们写了如此一个循环进行互换。
总结
以上,就是用冒泡排序实现qsort函数的模拟了,它不仅可以对整型数据进行排序,还可以对任意类型数据进行排序,其中运用到了函数指针,也要求编程者对函数有一定深刻的理解。了解好原理,自己动手去完成这样一个函数模拟,我相信,你对指针的的理解会上升一个台阶。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-832428.html
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