qsort函数的理解与实现（还有冒泡的分析）

最近学到qsort,写下来加深自己的理解与记忆。
使用qsort函数，需要库函数，通过·qsort可以快速排序，升序或降序看自己的选择。
来个例子，看看怎么回事。
使用qsort

#include 
#include 
int cmp(const void* e1, const void* e2)
{
     
    return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}

int main(void)
{
     
    //struct stu s[3] = { {10,"tom"},{40,"jack"},{20,"tim"} };
    int num[9] = {
     3,25,6,3,4,7,8,1,2 };
    int sz = sizeof(num) / sizeof(num[0]);
    qsort(num, sz, sizeof(num[0]), cmp);
    for (int i = 0; i < sz ; i++)
        printf("%d ",num[i]);
    return 0;
}

qsort(
      void* arr,
      size_t num,
      size_t width,
      int (*cmp)(const void* element1,const void* element2)
      )

qsort( 数组首元素，数组元素的个数，每个元素的字节大小，比较函数指针）

就像上面我们要调用cmp这个函数指针，去看是降序还是升序。
cmp要在qsort中调用。如果e1-e2，则是升序，e2-e1，是降序。嘿嘿，至于为什么往下看，我开始也很迷。要了解qsort的运作原理才会明白。

void*

介绍一下这个，对初学者应该比较陌生。我们再传递指针时不知道什么类型，用这个可以接收所有类型的指针，到时候要用就强转成想要的类型。像这个

return *(int)e1 - *(int)e2;

实现qsort函数

#include 
#include  
void swap(char* a, char* b, int width)
{
     
    for (int i = 0; i < width; i++)
    {
     
        char tmp = *a;
        *a = *b;
        *b = tmp;
        a++;
        b++;
    }
}

int cmp(void* e1, void* e2)
{
     
    return *(char*)e2 - *(char*)e1;
}
void my_sort(void* arr, int sz, int width, int (*cmp)(void* e1,void* e2))
{
     
    for (int i = 0; i < sz - 1; i++)
    {
     
        for (int j = 0; j < sz - i - 1; j++)
        {
     
        

if(cmp( (char* )arr+j*width,(char* )arr+(j+1)*width)>0)
            swap((char*)arr + j * width, (char*)arr + (j + 1) * width, width);
        }
    }
}
int main(void)
{
     
    int arr[] = {
      5,3,2,1,5,7,5,3,9,19 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    my_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp);
    for (int i = 0; i < sz; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

再看张图吧

int cmp(void* e1, void* e2)
{
     
    return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}

my_sort的调用就是qsort。
这串代码是使用者写的，而不是编写者写的，e1,e2强转成什么类型是取决于使用者。再就是my_sort函数的编写。毕竟是循环排序，这就有好多种，冒泡，选择，插入，这个我用冒泡，其实差别不大，主要是为了排序，其实也是可以排字符串的不过往下看，就会知道，只会排首字母。冒泡我再放这分析一下

冒泡排序
给一列数
2，3，4，1，9，6，7，8
拿一个天平从数组左边或右边开始比较。根据题目，我们就从左边开始运行。
每比较一次，符合条件就交换（条件取决于你是想要升序还是降序），并且天平向右移动一个范围，就是去与下一个元素比较。，在一路比较下来，拿这种情况来看。升序，最大值一定会移动到最右端。不信，自己试试。如果是降序最小值会移动到最右端。这个别过度研究，有一定认知就行。由此可知，最右端已经拍好。下一轮，依旧是从最左端开始。但是，却可以少比较一个
——外循环条件是sz-1，代表最多循环sz-1次。
…………比如两个元素排序，只有一趟；三个元素，两趟，不好理解，就这样类比。
——内循环是负责解决每一次中的比较与交换。同时条件也是sz-1-i,因为每次循环都能排好一个，像这个，第一次排8个元素，比较7次，第二次排7个元素，比较6次
…………因为每次都能将右边排好符合排序要求（升或降）。

好了，冒泡讲完了，该回归正题了。

if(cmp( (char* )arr+j*width,(char* )arr+(j+1)*width)>0)
                swap((char*)arr + j * width, (char*)arr + (j + 1) * width, width);

每一次循环，都要比较看是否交换。再进入cmp函数，看上面的步骤图。如果返回值大于零，就进入if中开始交换

如果
e1-e2(前减后）就是升序
e2-e1(后减前）就是降序
这个就不要我解释了吧，好理解。

符合判断条件，就进入swap函数，开始交换。但是编写者并不知道要交换的元素是什么类型，我们只能一个字节一个字节去交换，但我们不知道有多少直接，所以，还传一个元素宽度width。非常贴心。

如果
是字符串。其字符都是一个字节存一个，进行交换。
是数字，也是这么，不过，你可以理解成正常的直接交换，没啥区别。

交换之后还移动到下一个字节，继续交换。
对于结构体啥的，都可以。
好了，应该就这么多了，我要还想到，就再加点。
均使用vs2019进行编译。
如果有问题，烦请大佬指点一二，谢谢。
感谢观看。