qsort函数的使用和实现

1. qsort使用举例

1.1 使用qsort函数排序整型数据

void qsort (void* base,// base 指向了要排序数组的第一个元素
			size_t num, //base指向的数组中的元素个数(待排序的数组元素的个数)
			size_t size,//base指向的数组中的元素的大小(单位字节)
            int (*compar)(const void*,const void*)); //函数指针 - 指针指向的函数的函数
            //是用来比较数组中的两个元素的

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

//cmp_int 这个函数是用来比较p1和p2指向元素的大小
int cmp_int(const void* p1,const void* p2)
{
	return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}

void test1()
{
	//想排序一组整形数据
	int arr[] = { 3,1,5,7,9,2,4,6,8,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print_arr(arr, sz);
	qsort(arr, sz,sizeof(arr[0]),cmp_int);
	print_arr(arr, sz);
}

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

运行结果如图:

1.2 使用qsort排序结构数据

1.2.1 按照年龄排序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//测试qsort排序结构体数据
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
//怎么比较2个结构体数据?-不能直接使用> < == 比较
//1. 按照名字比较
//2. 可以按照年龄比较

//按照年龄比较
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{
	return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}

void test2()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",38},{"wangwu",18} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}

int main()
{
	test2();
	return 0;
}

通过调试窗口可以观察到可以按照age排序

2.2.2 按照名字排序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//按照名字比较
//两个字符串不能使用> == <
//而是使用库函数strcmp
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}


void test3()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",38},{"wangwu",18} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}

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

通过调试窗口可以观察到可以按照name排序

2. qsort函数的模拟实现

使用回调函数，模拟实现qsort（采用冒泡的方式）。

Swap(char* e1, char* e2, size_t width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *e1;
		*e1 = *e2;
		*e2 = tmp;
		e1++;
		e2++;
	}
}


void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	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)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

3. 排序整形

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
Swap(char* e1, char* e2, size_t width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *e1;
		*e1 = *e2;
		*e2 = tmp;
		e1++;
		e2++;
	}
}


void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	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)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

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



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


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

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

运行结果如图:

4. 排序结构体

4.1 按照结构体年龄排序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
Swap(char* e1, char* e2, size_t width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *e1;
		*e1 = *e2;
		*e2 = tmp;
		e1++;
		e2++;
	}
}

void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	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)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

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

int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{
	return ((struct Stu*)p1)->name - ((struct Stu*)p2)->name;
}

void test3()
{
	struct Stu st[] = { {"zhangsan",18},{"lisi",35},{"wangwu",15} };
	int sz = sizeof(st) / sizeof(st[0]);
	bubble_sort(st, sz, sizeof(st[0]), cmp_stu_by_age);
	//打印数组内容
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%s %d\n", st[i].name, st[i].age);
	}
}

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

运行结果如图:

4.2 按照结构体名字排序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
Swap(char* e1, char* e2, size_t width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *e1;
		*e1 = *e2;
		*e2 = tmp;
		e1++;
		e2++;
	}
}

void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	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)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

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 test2()
{
	struct Stu st[] = { {"zhangsan",18},{"lisi",35},{"wangwu",15} };
	int sz = sizeof(st) / sizeof(st[0]);
	bubble_sort(st, sz, sizeof(st[0]), cmp_stu_by_name);
	//打印数组内容
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%s %d\n", st[i].name, st[i].age);
	}
}

int main()
{
	test2();
	return 0;
}

运行结果如图: