C語言中qsort函數(shù)用法及用冒泡排序?qū)崿F(xiàn)
一、qsort函數(shù)簡介
qsort函數(shù)是由C語言提供的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù), 它的實(shí)現(xiàn)思想是快速排序,qosrt函數(shù)的頭文件是stdlib.h。
qsort函數(shù)可以排序任意類型的數(shù)組。它的返回類型是void,參數(shù)是(void* base,size_t num,size_t size,int(*compar)(const void* e1,const void* e2))
。
接下來對它的參數(shù)進(jìn)行分析:
參數(shù)void* base中base是void*類型的指針,base指向待排序數(shù)組的第一個(gè)元素的地址,也就是指向數(shù)組的起始位置。
參數(shù)size_t num中size_t表示的是無符號整型,num表示的是待排序數(shù)組中總的元素個(gè)數(shù)。
參數(shù)size_t size中size表示的是待排序數(shù)組中每個(gè)元素占幾個(gè)字節(jié)。
參數(shù)int (*compar)(const void* e1, const void* e2)是函數(shù)指針,int表示指向函數(shù)的返回類型是int類型,compar表示的是函數(shù)指針變量,指向函數(shù)的地址,被指向的函數(shù)用于比較兩個(gè)元素的大小。
在參數(shù)int (*compar)(const void* e1, const void* e2)中,函數(shù)指針變量compar指向的函數(shù)返回類型是int,返回值的大小可以分為三種情況:
返回值 | 條件 |
---|---|
>0 | e1>e2 |
<0 | e1<e2 |
=0 | e1=e2 |
二、qsort函數(shù)的使用
1.整型數(shù)組排序
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int cmp_int(const void* e1, const void* e2) { return *((int*)e1) - *((int*)e2);//默認(rèn)是升序,將return中e1和e2的位置交換可以使其降序 //無法對void*類型的指針進(jìn)行具體操作,因此要將其強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為int*,使其能夠在解引用時(shí)訪問到4個(gè)字節(jié) } int main() { int i = 0; int arr[] = { 7,8,9,4,5,6,1,2,3,10 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//計(jì)算整型數(shù)組中有多少個(gè)元素 qsort(arr, sz, sizeof(int), cmp_int);//sizeof(int)是用來計(jì)算int類型的數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù) for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]);//輸出為1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 } return 0; }
注意:當(dāng)函數(shù)的形參為void*類型,要對其進(jìn)行具體操作時(shí),應(yīng)該將其強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為所需的指針類型
2.字符串排序
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int cmp_char(const void* e1, const void* e2)//字符串排序 { return strcmp((char*)e1, (char*)e2);//比較字符大小用strcmp } int main() { char arr[] = "badecf"; int i = 0; //int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//sizeof求字符串長度會(huì)將\0算進(jìn)去,也就是實(shí)際計(jì)算出來的會(huì)比數(shù)組中的多1。 int sz = strlen(arr);//strlen是用來計(jì)算字符串長度的,且只能用來計(jì)算字符串的長度。 qsort(arr,sz , sizeof(char), cmp_char); printf("%s\n", arr);//abcdef return 0; }
3.字符串長度排序
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int cmp_char_strlen(const void* e1, const void* e2)//比較字符串長度 { return strlen(*(char**)e1) - strlen(*(char**)e2);//先將e1和e2強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換成為char**類型,再解引用取出數(shù)組中字符串的地址,計(jì)算字符串長度 } int main() { //char* arr[] = {"abcdef" "abc","defs" }; //也可以通過下面的方式來寫指針數(shù)組,下面的4行和上面的這一行作用一樣 char* arr1 = "abc"; char* arr2 = "abcd"; char* arr3 = "abcdef"; char* arr[] = { arr1,arr2,arr3 }; int i = 0; qsort(arr, 3, sizeof(char*), cmp_char_strlen); for (i = 0; i < 3; i++) { printf("%s\n", arr[i]);//輸出結(jié)果為 abc defs abcdef } return 0; }
4.浮點(diǎn)型數(shù)組排序
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int cmp_float(const void* e1, const void* e2)//浮點(diǎn)型數(shù)組排序 { //return (int)(*(float*)e1 - *(float*)e2);//可能會(huì)出錯(cuò),如12.002和12.001比較之后再強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為int類型后,結(jié)果為0 if (*(float*)e1 - *(float*)e2 > 0.000000) { return 1;//當(dāng)e1>e2時(shí),返回大于0的數(shù) } if (*(float*)e1 - *(float*)e2 < 0.000000) { return -1;//當(dāng)e1<e2時(shí),返回小于0的數(shù) } else return 0;//當(dāng)e1和e2相等時(shí),返回等于0的數(shù) } int main() { float arr[3] = { 12.01f,12.03f,12.09f }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//計(jì)算數(shù)組長度 qsort(arr, sz, sizeof(float), cmp_float); int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%f ", arr[i]);//輸出結(jié)果為12.010000 12.030000 12.090000 } return 0; }
5.結(jié)構(gòu)體類型排序
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct stu { char name[20]; int age; }; int cmp_s_age(const void* e1, const void* e2)//比較結(jié)構(gòu)體中int類型 { return ((struct stu*)e1)->age - ((struct stu*)e2)->age; } int cmp_s_name(const void* e1, const void* e2)//比較結(jié)構(gòu)體中char類型的數(shù)組 { return strcmp(((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name); } int main() { struct stu s[] = { {"zhangsan",21} ,{"lisi",20},{"wangwu",52}}; int i = 0; int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]); for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%s %d\n", s[i].name, s[i].age); } qsort(s, sz, sizeof(struct stu), cmp_s_age);//比較年齡,即比較int類型 //qsort(s, sz, sizeof(struct stu), cmp_s_name);//比較姓名,即比較char類型的數(shù)組 printf("\n"); for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%s %d\n", s[i].name, s[i].age);//輸出為年齡按照升序排列,如果比較姓名,則按照姓名的首字符的ASCII值按照升序排列 } return 0; }
三、冒泡排序?qū)崿F(xiàn)qsort函數(shù)的功能
1.冒泡排序簡介
冒泡排序是通過對兩個(gè)相鄰元素進(jìn)行比較,如果不符合條件就相互交換位置,并與后面相鄰的元素再次比較,直至滿足條件為止。
對于冒泡排序,如果它有n個(gè)元素,它將進(jìn)行n-1次的循環(huán)。冒泡排序的缺點(diǎn)是只能對整型數(shù)組進(jìn)行排序。
我們通過對整型數(shù)組排序進(jìn)一步了解冒泡排序
//用冒泡排序?qū)φ蛿?shù)組進(jìn)行排序 #include <stdio.h> int main() { int i = 0; int j = 0; int arr[] = { 7,8,9,4,5,6,1,2,3,10 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); for (i = 0; i < sz-1; i++)//總共循環(huán)sz-1次 { int flag = 1;//標(biāo)記,假設(shè)數(shù)組是有序的 for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)//第一個(gè)元素需要和剩余的sz-1個(gè)元素比較,第二個(gè)元素需要和sz-1-1個(gè)元素比較……所以每次循環(huán)需要比較的次數(shù)為sz-1-i { if (arr[j] < arr[j + 1])//從大到小排列 { int tmp = arr[j + 1]; arr[j + 1] = arr[j]; arr[j] = tmp; flag = 0;//倘若發(fā)生交換說明數(shù)組是無序的 } } if(flag == 1) { break;//如果沒發(fā)生一次交換說明數(shù)組已經(jīng)是符合要求的有序數(shù)組 } } for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]);//輸出結(jié)果為 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 } return 0; }
2.冒泡排序?qū)崿F(xiàn)qsort函數(shù)功能
對冒泡排序進(jìn)行qsort化時(shí),要參照qsort函數(shù)的參數(shù),盡量做到參數(shù)一致。
void qsort_bubble(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2))
void* base表示對應(yīng)數(shù)組元素的起始位置。
int sz表示數(shù)組中元素總個(gè)數(shù)。
int width表示數(shù)組中每個(gè)元素所占字節(jié)數(shù)。
int(*cmp)(const void* e1, const void* e2)是函數(shù)指針,指向比較兩個(gè)元素大小的函數(shù)。
設(shè)計(jì)的冒泡排序qsort化函數(shù)qsort_bubble與庫函數(shù)qsort的參數(shù)意義相同。在qsort_bubble和qsort參數(shù)中函數(shù)指針指向的用于比較數(shù)組中兩個(gè)元素大小的函數(shù)不用發(fā)生改變,可以直接引用。
利用冒泡排序思想實(shí)現(xiàn)qsort函數(shù)功能并對結(jié)構(gòu)體排序。
#include <stdio.h> struct stu { char name[20]; int age; }; int cmp_s_age(const void* e1, const void* e2)//比較結(jié)構(gòu)體中整型 { return ((struct stu*)e1)->age - ((struct stu*)e2)->age; } int cmp_s_name(const void* e1, const void* e2)//比較結(jié)構(gòu)體中整型 { return strcmp(((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name); } void Swap(char* buf1, char* buf2, int width) { int i = 0; for (i = 0; i < width; i++)//一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的交換 { char tmp = *buf1; *buf1 = *buf2; *buf2 = tmp; buf1++; buf2++; } } void qsort_bubble(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2)) { int i = 0; for (i = 0; i < sz - 1; i++) { int j = 0; for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++) { if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width)>0) //強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成char*類型的指針,進(jìn)行交換時(shí)一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的交換,+width,向后走對應(yīng)的字節(jié) { Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width,width);//滿足條件進(jìn)行交換 } } } } int main() { struct stu s[] = { {"zhangsan",21} ,{"lisi",20},{"wangwu",52}}; int i = 0; int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]); //printf("%d", sz); for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%s %d\n", s[i].name, s[i].age); } qsort_bubble(s, sz, sizeof(struct stu), cmp_s_age);//比較年齡,即比較int類型 //qsort_bubble(s, sz, sizeof(struct stu), cmp_s_name);//比較姓名,即比較char類型的數(shù)組 printf("\n"); for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%s %d\n", s[i].name, s[i].age); } return 0; }
到此這篇關(guān)于C語言中qsort函數(shù)用法及用冒泡排序?qū)崿F(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言 qsort函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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