库函数qsort 的模拟实现

news2024/11/20 12:36:19

在之前了解了库函数qsort的使用之后我们来模拟实现一下

上篇有介绍 qsort的底层实现是快速排序由于害怕没有人了解过快速排序我就用大家熟知的冒泡排序进行模拟实现

先来展示完整代码以下代码为升序排序如果降序将冒泡排序中的大于号改为小于号就可以了

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1


#include<stdio.h>

int my_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
    return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}

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

void my_qsort(void* base, size_t num, size_t width, int (*my_cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
    for (size_t i = 0; i < num - 1; i++)
    {
        for (size_t j = 0; j < num - i - 1; j++)
        {
            if (my_cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
            {
                Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
            }
        }
    }
}
void Print(int* arr[], int sz)
{
    for (int i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    int arr[] = { 7,4,1,8,5,2,9,6,3 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    Print(arr, sz);
    my_qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), my_cmp);
    Print(arr, sz);
    return 0;
}

解释以上代码

void my_qsort(void* base, size_t num, size_t width, int (*my_cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
    for (size_t i = 0; i < num - 1; i++)
    {
        for (size_t j = 0; j < num - i - 1; j++)
        {
            if (my_cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
            {
                Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
            }
        }
    }
}

我们可以看出在参数中 base(数组arr首元素地址) 是void*类型的所以没有大小那么我们就不能对voide*指针变量作加减操作如果要作加减必须强制转化为其他的指针类型（具有大小的指针类型）

那我们这块为什么要用char*进行强制类型转换因为他的大小只有一个字节适合便利传过来的数组的各种类型（数组类型的大小无非就是char*指针进行堆积的效果吗）所以用它进行访问最合适了

my_cmp是我们要传的函数指针（char*)base + j*width 是该数组元素地址的起始地址第二的参数是数组第二个元素的起始地址传过去的就是一个char*大小的指针（理解这块这块是核心）

那么如何交换两个元素呢

我们交换了两个元素的地址不就交换了两个元素了吗接下来就是怎样交换两个元素的地址

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

bud1,buf2就是传过来元素地址的首字节将数组元素占的地址一一交换