C 库函数 - qsort()
C 标准库 - <stdlib.h>描述
C 库函数 void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void *, const void*)) 对数组进行排序。
声明
下面是 qsort() 函数的声明。
void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void *, const void*))
参数
- base -- 指向要排序的数组的第一个元素的指针。
- nitems -- 由 base 指向的数组中元素的个数。
- size -- 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。
返回值
该函数不返回任何值。
实例
下面的实例演示了 qsort() 函数的用法。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int values[] = { 88, 56, 100, 2, 25 };
int cmpfunc (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
int main()
{
int n;
printf("排序之前的列表：\n");
for( n = 0 ; n < 5; n++ ) {
printf("%d ", values[n]);
}
qsort(values, 5, sizeof(int), cmpfunc);
printf("\n排序之后的列表：\n");
for( n = 0 ; n < 5; n++ ) {
printf("%d ", values[n]);
}
return(0);
}
让我们编译并运行上面的程序，这将产生以下结果：
排序之前的列表： 88 56 100 2 25 排序之后的列表： 2 25 56 88 100
————————————————————————关于qsort使用说明————————————————————————
qsort,包含在stdlib.h头文件里,是一种对冒泡排序进行分治优化的快速排序方法，具体实现可参考：https://blog.csdn.net/zhengqijun_/article/details/53038831，函数一共四个参数,没返回值.一个典型的qsort的写法如下
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
第一个参数是参与排序的数组名(或者也可以理解成开始排序的地址,因为可以写&s[i]这样的表达式,这个问题下面有说明);
第二个参数是参与排序的元素个数;
第三个三数是单个元素的大小,推荐使用sizeof(s[0])这样的表达式,下面也有说明 :) ;
第四个参数就是很多人觉得非常困惑的比较函数啦,关于这个函数,还要说的比较麻烦...
我们来讨论cmp这个比较函数(写成cmp是我的个人喜好,你可以随便写成什么,比如qcmp什么
的).典型的cmp的定义是
int cmp(const void *a,const void *b);
返回值必须是int,两个参数的类型必须都是const void *,那个a,b是我随便写的,个人喜好.假设是对int排序的话,如果是从小到大升序,那么就是如果a比b大返回一个正值,小则负值,相等返回0,其他的依次类推,后面有例子来说明对不同的类型如何进行排序。
也就是说返回正数就是 cmp 传入参数第一个要放在第二个后面, 负数就是传入参数第一个要放第二个前面, 如果是 0, 那就无所谓谁前谁后
在函数体内要对a,b进行强制类型转换后才能得到正确的返回值,不同的类型有不同的处理。
————————————————————————关于qsort一些问题————————————————————————
1.快排效率是不稳定的,最好情况(O(n))和最坏情况(O(n^2))差距太大,我们一般说的O(nlog(n))都是指的是其平均时间.
2.快排顺序是不稳定的,这个不稳定表现在如果相同的比较元素,可能顺序不一样,假设我们有这样一个序列,3,3,3,但是这三个3是有区别的,我们标记为3a,3b,3c,快排后的结果不一定就是3a,3b,3c这样的排列,所以在某些特定场合我们要用结构体来使其稳定(No.6的例子就是说明这个问题的)
3.快排的比较函数的两个参数必须都是const void *的,这个要特别注意,写a和b只是我的个人喜好,写成cmp也只是我的个人喜好.推荐在cmp里面重新定义两个指针来强制类型转换,特别是在对结构体进行排序的时候
4.快排qsort的第三个参数,那个sizeof,推荐是使用sizeof(s[0])这样,特别是对结构体,往往自己定义2*sizeof(int)这样的会出问题,用sizeof(s[0)既方便又保险
5.如果要对数组进行部分排序,比如对一个s[n]的数组排列其从s[i]开始的m个元素,只需要在第一个和第二个参数上进行一些修改:qsort(&s[i],m,sizeof(s[i]),cmp);
————————————————————————关于qsort用法示例————————————————————————
NO1：对int数组排序（与对char数组排序相同）
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int s[10000],n,i;
int cmp(const void *a, const void *b)
{
return(*(int *)a-*(int *)b);
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++) scanf("%d",&s[i]);
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++) printf("%d ",s[i]);
return(0);
}NO2：对double数组排序
本来是因为要判断如果a==b返回0的,但是严格来说,两个double数是不可能相等的,只能说fabs(a-b)<1e-20之类的这样来判断,所以这里只返回了1和-1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
double s[1000];
int i,n;
int cmp(const void * a, const void * b)
{
return((*(double*)a-*(double*)b>0)?1:-1);
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++) scanf("%lf",&s[i]);
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++) printf("%lf ",s[i]);
return(0);
}NO3：对结构体数组排序
很多时候我们都会对结构体排序,一般这个时候都在cmp函数里面先强制转换了类型,不要在return里面转,我也说不清为什么,但是这样程序会更清晰,并且绝对是没错的. 这里同样请注意double返回0的问题
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct node
{
double date1;
int no;
} s[100];
int i,n;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
struct node *aa=(node *)a;
struct node *bb=(node *)b;
return(((aa->date1)>(bb->date1))?1:-1);
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
s[i].no=i+1;
scanf("%lf",&s[i].date1);
}
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\n",s[i].no,s[i].date1);
return(0);
}NO4：对结构体排序.加入no来使其稳定(即data值相等的情况下按原来的顺序排)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct node
{
double date1;
int no;
} s[100];
int i,n;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
struct node *aa=(node *)a;
struct node *bb=(node *)b;
if(aa->date1!=bb->date1)
return(((aa->date1)>(bb->date1))?1:-1);
else
return((aa->no)-(bb->no));
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
s[i].no=i+1;
scanf("%lf",&s[i].date1);
}
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\n",s[i].no,s[i].date1);
return(0);
}NO5：对字符串数组的排序(char s[][]型)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
char s[100][100];
int i,n;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
return(strcmp((char*)a,(char*)b));
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++) scanf("%s",s[i]);
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++) printf("%s\n",s[i]);
return(0);
}NO6：对字符串数组排序(char *s[]型)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
char *s[100];
int i,n;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
return(strcmp(*(char**)a,*(char**)b));
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
s[i]=(char*)malloc(sizeof(char*));
scanf("%s",s[i]);
}
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++) printf("%s\n",s[i]);
return(0);
}