C语言的快排函数qsort()

qsort()函数的用法

描述：
快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下，排序n个元素要O(nlogn)次比较。在最坏状况下则需要O(n^2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他O(nlogn)算法更快，因为它的内部循环可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。
C语言在< stdlib.h> 库里提供快排函数实现，这个函数用于对数组的排序，能对大部分数据类型进行排序。

声明

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

参数
从声明中可以看出，这个函数没有返回值，要有四个参数。其中第四个参数是函数指针，这里就不解释函数指针的概念了，有兴趣的自己去了解。
1. base – 指向要排序的数组的第一个元素的指针。
2. nitems – 由 base 指向的数组中元素的个数。
3. size – 数组中每个元素的大小，以字节为单位。
4. compar – 用来比较两个元素的函数。

比较函数的概述
比较函数即指的是qsort()函数的第四个参数，qsort()为了提高函数的通用性，提供了比较函数的接口，简单来说就是定义你需要是排序方式，无非是从小到大或者是从大到小。当然，这只是粗略来讲的，一般我们排序的规则还可能是很复杂的，比如，在有并列的情况下，用另一个数据作参照，而且这个函数还要告诉程序你传入的类型。

比较函数的定义

int cmp(const void *a, const void *b)
{
    //排序方式
}

比较函数有三个返回值，1，0，-1。但其实应该分为< 0, > 0, 0这三种。函数的返回值为int类型，两个参数都是const void *（const只读，即不可修改。void是可以任意类型，a，b就任意命名了）。函数名cmp可以自定义任意名称，但是在qsort()传入的一定是要你定义的这个名称。

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qsort()函数用法实例（都是从小到大排序）

1.对int类型排序：

int cmp ( const void *a , const void *b ) 
{ 
    //这两种方式都是可以的
    //return *(int *)a > *(int *)b;//当a>b成立，返回true，否则返回false
    return *(int *)a - *(int *)b; 
}

样例：

#include 
#include 

int cmp(const void *a, const void *b)
{
    return *(int *)a - *(int *)b;
}

int main()
{
    int i;
    int array[] = {2, 1, 6, 5, 8, 0};
    qsort(array, 6, sizeof(int), cmp);
    for(i = 0; i < 6; i ++) {
        printf("%d ", array[i]);
    }

    return 0;
}

样例运行结果：

2.对char类型排序（同int类型）

int cmp( const void *a , const void *b ) 
{ 
    return *(char *)a - *(int *)b; 
} 

样例：

#include 
#include 

int cmp(const void *a, const void *b)
{
    return *(char *)a - *(char *)b;
}

int main()
{
    int i;
    char array[] = {'2', '1', '6', '5', '8', '0'};
    qsort(array, 6, sizeof(char), cmp);
    for(i = 0; i < 6; i ++) {
        printf("%c ", array[i]);
    }

    return 0;
}

样例运行结果：

3.对double类型排序

int cmp( const void *a , const void *b ) 
{ 
    return *(double *)a > *(double *)b ? 1 : -1; 
} 

样例：

#include 
#include 

int cmp(const void *a, const void *b)
{
    return *(double *)a > *(double *)b ? 1 : -1;
}

int main()
{
    int i;
    double array[] = {2.1, 1.2, 6.3, 5.4, 8.5, 0.6};
    qsort(array, 6, sizeof(double), cmp);
    for(i = 0; i < 6; i ++) {
        printf("%.2f  ", array[i]);
    }

    return 0;
}

样例运行结果：

1.对字符串排序：

int cmp( const void *a , const void *b )
{
    return strcmp((char *)a, (char *)b); //字典排序
}

样例：

#include
#include
#include

#define true 1

int cmp( const void *a , const void *b )
{
    return strcmp((char *)a, (char *)b);
}

int main()
{
    int i, k;
    char str[6][10];
    for(k = 0; true; k ++) {
        scanf("%s", str[k]);
        if(!strcmp(str[k], "#")) { //当输入"#"时，结束输入
            break;
        }
    }
    printf("排序后：\n");
    qsort(str, k, sizeof(*str[i]), cmp);
    for(i = 0; i < k; i ++) {
        printf("%s\n", str[i]);
    }

    return 0;
} 

样例运行结果：

4.对结构体排序

struct Node {
    int data;
    //...
};

int cmp( const void *a ,const void *b) 
{ 
    return (*(Node *)a).data > (*(Node *)b).data ? 1 : -1; 
} 

样例：

#include 
#include 

struct Node {
    int data;
    //...
};

int cmp(const void *a, const void *b)
{
    return (*(struct Node *)a).data - (*(struct Node *)b).data;
}

int main()
{
    int i;
    struct Node array[6];
    array[0].data = 2;
    array[1].data = 1;
    array[2].data = 6;
    array[3].data = 5;
    array[4].data = 8;
    array[5].data = 0;
    qsort(array, 6, sizeof(struct Node), cmp);
    for(i = 0; i < 6; i ++) {
        printf("%d ", array[i].data);
    }

    return 0;
}

样例运行结果：