【C语言】10.C语言指针(4)

news2024/11/24 20:00:38

文章目录

  • 1.回调函数是什么?
  • 2.qsort 使⽤举例
    • 2.1 使⽤qsort函数排序整型数据
    • 2.2 使⽤qsort排序结构数据
  • 3.qsort函数的模拟实现


1.回调函数是什么?

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。

如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,被调用的函数就是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应。

使用回调函数改造前:

#include <stdio.h>
int add(int a, int b){
    return a + b;
}
int sub(int a, int b){
    return a - b;
}
int mul(int a, int b){
    return a * b;
}
int div(int a, int b){
    return a / b;
}
/*****************************************************main函数******************************************************/
int main(){
    int x, y;
    int input = 1;
    int ret = 0;
    do
    {

        printf("*************************\n");
        printf(" 1:add 2:sub \n");
        printf(" 3:mul 4:div \n");

        printf("*************************\n");
        printf("请选择:");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
            case 1:
                printf("输入操作数:");
                scanf("%d %d", &x, 
                      &y);
                ret = add(x, y);
                printf("ret = %d\n", 
                       ret);
                break;
            case 2:
                printf("输入操作数:");
                scanf("%d %d", &x, 
                      &y);
                ret = sub(x, y);
                printf("ret = %d\n", 
                       ret);
                break;
            case 3:
                printf("输入操作数:");
                scanf("%d %d", &x, 
                      &y);
                ret = mul(x, y);
                printf("ret = %d\n", 
                       ret);
                break;
            case 4:
                printf("输入操作数:");
                scanf("%d %d", &x, 
                      &y);
                ret = div(x, y);
                printf("ret = %d\n", 
                       ret);
                break;
            case 0:
                printf("退出程序\n");
                break;
            default:
                printf("选择错误\n");
                break;
        }
    } while (input);
    return 0;
}

使用回调函数改造后:

#include <stdio.h>
int add(int a, int b){
    return a + b;
}
int sub(int a, int b){
    return a - b;
}
int mul(int a, int b){
    return a * b;}
int div(int a, int b){
    return a / b;
}

/*****************************************************calc函数******************************************************/
void calc(int(*pf)(int, int)){
    int ret = 0;
    int x, y;
    printf("输入操作数:");
    scanf("%d %d", &x, &y);
    ret = pf(x, y);
    printf("ret = %d\n", ret);
}

/*****************************************************main函数******************************************************/
int main(){
    int input = 1;
    do
    {

        printf("*************************\n");
        printf(" 1:add  2:sub \n");
        printf(" 3:mul  4:div \n");

        printf("*************************\n");
        printf("请选择:");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
            case 1:
                calc(add);
                break;
            case 2:
                calc(sub);
                break;
            case 3:
                calc(mul);
                break;
            case 4:
                calc(div);
                break;
            case 0:
                printf("退出程序\n");
                break;
            default:
                printf("选择错误\n");
                break;
        }
    } while (input);
    return 0;
}

2.qsort 使⽤举例

2.1 使⽤qsort函数排序整型数据

qsort是C语言中的一个库函数。

使用qsort函数要包含一个头文件:#include <stdlib.h>

这个函数是用来对数据进行排序的,对任意类型的数据都能进行排序

就比方下面的冒泡排序:

void bubble_sort(int arr[], int sz) {
	//趟数
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++) {
		//一趟内部的两两比较
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++) {
			if (arr[j] > arr[j + 1]) {
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}

这个程序排序整型数据是没问题的,但是能排序字符数组吗?能排序字符串吗?能排序浮点数吗?能排序结构体吗?

这个排序算法只能排序整型。

我们来看一下qsort函数的定义:

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

我们把这个代码划分一下:

void qsort (void* base, 
            size_t num, 
            size_t size,
            int (*compar)(const void*,const void*)//函数指针,传递函数的地址
           );

void* base:指向待排序数组的第一个元素的指针。

size_t num:base指向数组元素中元素的个数。

size_t size:base指向的数组元素中一个元素的大小,单位是字节。

int (*compar)(const void*,const void*):函数指针,传递函数的地址

字符串的大小比较大小不能使用>>=<<===!=

应该使用strcmp函数。

比较两个结构体呢?

也不能用>>=<<===!=比吧?

qsort函数能够实现排序,是因为它很聪明。

既然不同元素代码的比较不同,那么就把他抽离出来。谁要调用这个qsort函数进行比较,那么谁就来提供比较函数。

这也就是为什么会有个函数指针的原因。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/*
cmp_int函数对函数的返回值有要求
p1指向的元素比p2指向的元素小的时候,返回一个小于0的数字
p1指向的元素和p2指向的元素一样的时候,返回一个等于0的数字
p1指向的元素比p2指向的元素大的时候,返回一个大于0的数字
*/
int cmp_int(const void* p1, const void* p2) {
	if (*(int*)p1 > *(int*)p2) {// 将指针 p1 和 p2 强制转换为指向 int 的指针,然后通过解引用获取指针指向的整数值
		return 1;
	 }
	else if (*(int*)p1 < *(int*)p2) {
		return -1;
	}
	else {
		return 0;
	}
}
//当然上面也可以直接返回:
//return *(int*)p1 - *(int*)p2;

void print_arr(int arr[], int sz) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}

void test1() {
	int arr[] = { 3,1,7,9,4,2,6,5,8,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, sz);
}

int main() {
	test1();
	return 0;
}

打印:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2.2 使⽤qsort排序结构数据

我们先看一下打印结构体的操作:

struct Stu {
	char name[20];
	int age;
};

/*结构体成员访问操作符:
. :结构体变量.成员名
->:结构体指针->成员名
*/
int main() {
	struct Stu s = { "zhangsan",20 };
	printf("%s %d\n", s.name, s.age);

	struct Stu* ps = &s;//struct Stu*是结构体指针类型,指针名是ps
	printf("%s %d\n", (*ps).name, (*ps).age);
	printf("%s %d\n", ps->name, ps->age);

	return 0;
}

打印:

zhangsan 20
zhangsan 20
zhangsan 20

下面的代码中有关于strcmp函数的使用,如果不记得的可以看之前的这篇博客:

【C语言】strcmp函数讲解

通过qsort函数,按照名字比较结构体数据大小:

#include <string.h>
#include <stdlib.h>

struct Stu {
	char name[20];
	int age;
};

//按照名字比较两个结构体数据
//名字是字符串,字符串比较是用strcmp函数的
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2) {
	return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}

//测试qsort函数来排序结构体数据
void test2() {
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"list",35},{"wangwu",18} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}
int main() {
	test2();
	return 0;
}

通过qsort函数,按照年龄比较结构体数据大小:

#include <string.h>
#include <stdlib.h>

struct Stu {
	char name[20];
	int age;
};

//按照年龄比较两个结构体数据
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2) {
	return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}//想逆序的话就这么写:
//return ((struct Stu*)p2)->age - ((struct Stu*)p1)->age;
//其实就是把p1和p2换个位置。

void test3() {
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"list",35},{"wangwu",18} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}

int main() {
	test3();
	return 0;
}

3.qsort函数的模拟实现

刚刚我们一开始用的是冒泡排序,那么我们能不能把冒泡排序改造一下呢?改造成和qsort函数一样,可以接受任意类型的数据呢?

在这里插入图片描述

这里(char*)base+4就是加了4个字节。也就是一个数组位。因为这里是整型数组,一位4字节。

如果不是整形数组,那就是加了width个字节。

从9到8是:(char*)base+0(char*)base+4

从8到7是:(char*)base+4(char*)base+8

中间差的就是位数乘上width

(改版)冒泡排序测试整型:

#include <stdlib.h>

int cmp_int(const void* p1, const void* p2) {
	if (*(int*)p1 > *(int*)p2) {// 将指针 p1 和 p2 强制转换为指向 int 的指针,然后通过解引用获取指针指向的整数值
		return 1;
	}
	else if (*(int*)p1 < *(int*)p2) {
		return -1;
	}
	else {
		return 0;
	}
}

void print_arr(int arr[], int sz) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++) {
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}

void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width) {
	int i = 0;
	char tmp = 0;
	for (i = 0; i < width; i++) {
		tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;

		buf1++;
		buf2++;
	}
}

void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*compar)(const void* p1, const void* p2)) {
	//趟数
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++) {
		//一趟内部的两两比较
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++) {
			//比较两个元素
			if (compar((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0) {
				//交换两个元素
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

void test4() {
	int arr[] = { 3,1,7,9,4,2,6,5,8,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, sz);
}

int main() {
	test4();
	return 0;
}

打印:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(改版)冒泡排序测试结构体:

比较名字

struct Stu {
	char name[20];
	int age;
};

//按照名字比较两个结构体数据
//名字是字符串,字符串比较是用strcmp函数的
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2) {
	return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}

void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width) {
	int i = 0;
	char tmp = 0;
	for (i = 0; i < width; i++) {
		tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;

		buf1++;
		buf2++;
	}
}

void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*compar)(const void* p1, const void* p2)) {
	//趟数
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++) {
		//一趟内部的两两比较
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++) {
			//比较两个元素
			if (compar((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0) {
				//交换两个元素
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

//测试qsort函数来排序结构体数据
void test5() {
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"list",35},{"wangwu",18} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}

int main() {
	test5();
	return 0;
}

比较年龄

struct Stu {
	char name[20];
	int age;
};

//按照年龄比较两个结构体数据
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2) {
	return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}//想逆序的话就这么写:
//return ((struct Stu*)p2)->age - ((struct Stu*)p1)->age;
//其实就是把p1和p2换个位置。

void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width) {
	int i = 0;
	char tmp = 0;
	for (i = 0; i < width; i++) {
		tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;

		buf1++;
		buf2++;
	}
}

void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*compar)(const void* p1, const void* p2)) {
	//趟数
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++) {
		//一趟内部的两两比较
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++) {
			//比较两个元素
			if (compar((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0) {
				//交换两个元素
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

void test6() {
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"list",35},{"wangwu",18} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}

int main() {
	test6();
	return 0;
}

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1、凸优化&#xff1a;一定可找到全局最优解 非凸优化&#xff1a;一般是局部最优解 2、无约束优化问题求解方法&#xff1a;梯度下降、拟牛顿法、高斯牛顿法、LM算法 3、 解释&#xff0c;就是右边的式子对应于就是当前这个xk这个点基础上朝着pk取走步长为a得到了对应的值&…