qsort函数实现对任意数据的排序

Posted 2022-12-11 Aline2021-yxz

学会使用qsort函数排序

• qsort介绍
• • compare函数介绍
  • • 不同的数据类型相应的比较函数定义
    • • 对数组元素为数字的：
      • • 数组元素为字符时比较函数定义：
        • • 结构体数据比较函数定义：

qsort介绍

qsort函数是一个库函数，它的作用是对数据进行排序，思想是：快速排序！

因为是库函数，所以在使用的时候需要引头文件：<stdlib.h>/<search.h>

我们可以通过以下的方式使用qsort函数：qsort( (void *)argv, (size_t)argc, sizeof( char * ), compare );
参数解释：
(void *)argv:你想要从哪个数组/结构体的哪个元素开始排序就将它的地址作为实参。

(size_t)argc:你想要排序的元素个数。

sizeof(char*):排序的元素大小；

compare:是一个函数指针，指向的函数是比较元素大小的，因为不同的数据的比较方法是不同的，所以在创建qsort函数的时候将比较方法抽离出来，需要我们编写。

假如我要使用qsort排序一个数组的全部元素，那么我在引用qsort的时候应该这么写：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()

	int arr[] = 9,5,4,8,3,1,7,6,10,2 ;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组每个元素的大小
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare);

	return 0;

如果我只想排序5到7共6个元素的时候那我该这么写：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()

	int arr[] = 9,5,4,8,3,1,7,6,10,2 ;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr+1, 6, sizeof(arr[0]), compare);

	return 0;

compare函数介绍

compare函数是qsort排序的核心

compare函数的定义形式： compare( const void* elem1, const void* elem2 )。

看到这里是不是感觉怪怪的？再引用compare函数的时候并没有参数啊，怎么这里有两个指针呢？我在接触到qsort的时候也有这样的疑问，于是我找到了qsort的函数原型：

static void __cdecl shortsort(char *lo, char *hi, size_t width,  
                                                          int (__cdecl *comp)(const void *, const void *));


static void __cdecl swap(char *p, char *q, size_t width);

可以看到compare确实是有两个指针的，至于elem1和elem2的地址是如何传进去的，博主也不太懂呢，需要去研究源码，但是我们知道它是把 (void *)argv的地址和 (void *)argv+1的地址传了过去，并且每次调用玩都会对地址进行加一操作，一直到(size_t)argc的地址为止，知道这些就足够我们使用qsort函数了。

从这张图片我们可以看到，当elem1指向的元素大于elem2指向的元素时compare函数会返回一个正值，等于的时候会返回0，小于的时候会返回负值，这对没深入理解compare函数的我们来说不知道返回正值、0、负值意味着什么，我们只需要记住这样的写法未来排序完成是升序的就行，如果想要降序加个负号或者交换两个指针的位置就可以了。

这里我想说一下void*指针，这个指针是一个万能指针，它可以接收任何类型的元素的地址，但是它也有美中不足的地方，那就是无法对这个指针进行任何的运算操作，像什么++，–，*等都是不行的，因为它没有类型，在进行这些操作时无法知道它该访问几个字节的内存，自然是无法进行操作。

不同的数据类型相应的比较函数定义

对数组元素为数字的：

int  compare(const void *e1,const void *e2)


	return  *(int*)e1 - *(int*)e2;//结果要返回正，0，负，那我干脆让它们相减。


#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()

	int arr[] = 9,5,4,8,3,1,7,6,10,2 ;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算元素个数
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare);
	int a = 0;
	for (a = 0; a < sz; a++)
	
		printf("%d\\n", arr[a]);
	
	return 0;

在return的时候将e1和e2指针进行了强制类型转换，因为void的指针是不能解引用的，又因为数组元素是int，所以转为int。
如果是小数如下，double也一样：

int  compare(const void *e1,const void *e2)


	return  (int)(*(float*)e1 - *(float*)e2);//将指针强制转换为float*，将计算结果转为int


#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()

	float arr[] = 9.22,9.21,8.99,8.21,0,8.89,10.2,7.8,6.3,10.1,2.1 ;
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare);
	int a = 0;
	for (a = 0; a < sz; a++)
	
		printf("%f\\n", arr[a]);
	
	return 0;

数组元素为字符时比较函数定义：

在c语言中，字符和整数是相通的，所以它们的比较函数差不多：

int  compare(const void *e1,const void *e2)


	return  (int)(*(char*)e1 - *(char*)e2);



#include<stdlib.h>

int main()

	char arr[] = 'e','f','c','a','b';
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compare);
	int a = 0;
	for (a = 0; a < sz; a++)
	
		printf("%c\\n", arr[a]);
	
	return 0;

结构体数据比较函数定义：

结构体其实和数组一样：

struct stu//创建结构体变量

	char name[20] ;
	int age;
;
int compare(const void*e1, const void *e2)

	return  strcmp((*(((struct stu*)e1)->name) , *(((struct stu*)e2)->name)));//将指针强制转换为结构体指针



int main()

	struct stu s1[3] =    "zhangsan" ,  20  ,   "lisi" ,  10  ,   "abo" ,  15   ;
	//s1是一个数组，数组有3个元素，每个元素都是一个结构体。
	int sz = sizeof(s1) / sizeof(s1[0]);
	qsort(s1, sz, sizeof(s1[0]), compare);
	int a = 0;
	for (a = 0; a < sz; a++)
	
		printf("%s\\n", (s1+a)->name);//打印结构体
	
	return 0;


``

博主不才，如有错误请及时指出，如果有想深入了解qsort函数的朋友 点击链接  [qsort函数源码分析](https://blog.csdn.net/nuptxxp/article/details/6961030) 相信会找到你想要的。

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