各位CSDN的uu们你们好呀,今天小雅兰的内容还是我们的深度剖析指针呀,上篇博客我们学习了回调函数这个知识点,但是没有写完,因为:小雅兰觉得qsort值得单独写出来!!!好啦,就让我们进入指针的世界吧
qsort是一个库函数,是用来排序的库函数,使用的是快速排序的方法
quicksort
我们先来复习一下之前所学习过的一种算法——冒泡排序
冒泡排序——“C”_认真学习的小雅兰.的博客-CSDN博客
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
//一趟冒泡排序的过程
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
//排序
//使用冒泡排序的算法,来排序
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz);
//打印
print_arr(arr, sz);
return 0;
}
但是,这个算法最大的缺点就是只能排序整型,如果未来要排序浮点数呢?如果未来要排序一些字符串呢?结构体呢?那么,这个函数就搞不定了,仅仅能排序固定类型的数据
qsort的好处:
- 现成的
- 可以排序任意类型的数据
void qsort( void *base,//指向了待排序数组的第一个元素
size_t num,//待排序的元素个数
size_t width,//每个元素的大小,单位是字节
int (__cdecl *compare )(const void *elem1, const void *elem2 )
//函数指针
//指向一个函数,这个函数可以比较两个元素的大小
);
qsort是可以排序任意类型的数据的
- 比较两个整数的大小,> < =
- 比较两个字符串,strcmp
- 比较两个结构体数据(学生:张三、李四),指定比较的标准,拿什么比较?
int a=10;
void * p=&a;
//void * ——无具体类型的指针,所以它可以接收任何类型的地址
//*p;//err void*的指针不能使用解引用操作符
//p++;//err
下面,我们来使用一下qsort函数:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//qsort函数的使用者提供这个函数
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
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]);
}
printf("\n");
}
test1()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//使用qsort来排序整型数组,这里就要提供一个比较函数,这个比较函数能够比较2个整数的大小
//qsort默认是排成升序的
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
print_arr(arr, sz);
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
qsort这个库函数是不是很神奇呢?下面还有更加神奇的!!!
我们来测试一下qsort排序结构体数据
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//qsort函数的使用者提供这个函数
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{
return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}
void print(struct Stu* ps, int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
printf("%d\n", ps[i].age);
}
}
void test2()
{
struct Stu s[] = { {"zhangsan",30},{"lisi",25 }, { "wangwu",50 } };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
//测试按照年龄来排序
qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
print(s, sz);
}
int main()
{
test2();
return 0;
}
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}
void print(struct Stu *ps, int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 3; i++)
{
printf("%s\n", ps[i].name);
}
}
void test2()
{
struct Stu s[] = { {"zhangsan",30},{"lisi",25},{"wangwu",50} };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
//测试按照名字来排序
qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
print(s, sz);
}
int main()
{
test2();
return 0;
}
qsort底层是快速排序,但是小雅兰还没有学习快速排序的思想,所以暂时还不能之间实现qsort,所以使用冒泡排序的思想来实现一个类似于qsort这个功能的冒泡排序函数bubble_sort
使用回调函数,模拟实现qsort(采用冒泡的方式)。
测试函数:
void test3() { int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,7,0 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int); print_arr(arr, sz); }
主函数:
int main() { test3(); return 0; }
模拟实现的bubble_sort()函数:
//假设排序为升序 //希望这个bubble_sort函数可以排序任意类型的数据 void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width, int(*cmp)(const void* p1, const void* p2)) { //base 待排序数组的第一个元素 //元素个数和元素个数的大小不可能是负数,所以是size_t类型 //函数指针 //要确定趟数 size_t i = 0; for (i = 0; i < num - 1; i++) { //一趟冒泡排序的过程 size_t j = 0; int flag = 1;//假设已经有序了 //标记变量 for (j = 0; j < num - 1 - i ; j++) { //两个相邻的元素比较 //arr[j] arr[j+1] if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0) { //强制类型转换为char* //因为base为void类型,不能之间进行加减乘除,所以强制类型转换,但是又不能转换为int*,因为不一定就排序整型数组 flag = 0; //交换 Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width); } } if (flag == 1) { break; } } }
在bubble_sort()函数中,调用了自定义的函数Swap,是用来交换元素的:
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)//不知道要排序什么类型的数组,所以用void* { return *(int*)p1 - *(int*)p2; } void Swap(char* buf1, char* buf2,int width) { int i = 0; for (i = 0; i < width; i++) { char tmp = *buf1; *buf1 = *buf2; *buf2 = tmp; buf1++; buf2++; } }
打印函数:
void print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); }
完整代码如下所示:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)//不知道要排序什么类型的数组,所以用void*
{
return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}
void Swap(char* buf1, char* buf2,int width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width; i++)
{
char tmp = *buf1;
*buf1 = *buf2;
*buf2 = tmp;
buf1++;
buf2++;
}
}
//假设排序为升序
//希望这个bubble_sort函数可以排序任意类型的数据
void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width, int(*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
//base 待排序数组的第一个元素
//元素个数和元素个数的大小不可能是负数,所以是size_t类型
//函数指针
//要确定趟数
size_t i = 0;
for (i = 0; i < num - 1; i++)
{
//一趟冒泡排序的过程
size_t j = 0;
int flag = 1;//假设已经有序了
//标记变量
for (j = 0; j < num - 1 - i ; j++)
{
//两个相邻的元素比较
//arr[j] arr[j+1]
if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
{
//强制类型转换为char*
//因为base为void类型,不能之间进行加减乘除,所以强制类型转换,但是又不能转换为int*,因为不一定就排序整型数组
flag = 0;
//交换
Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
}
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void test3()
{
int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,7,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
print_arr(arr, sz);
}
int main()
{
test3();
return 0;
}
好啦,小雅兰玩转的qsort就到这里啦,这篇博客难度很大,确实花了小雅兰很多时间,未来还要继续加油呀!!!