VC库中快排函数的详解

Author: bakari  Date:  2012.8.9

以前都是自己手动写这个算法，觉得也不是一件很麻烦的事，但现在写的程序基本上都用得着快排，重新去写这个算法很没有必要。直接使用VC库中提供的qsort方便了很多，并且百试不爽。今天总结一下这个函数的强大之处。

转载引用请注明出处：http://www.cnblogs.com/bakari/archive/2012/08/11/2633453.html 谢谢！

手工实现这个算法请参考我的另一篇文章:

经典排序之快速排序：http://www.cnblogs.com/bakari/archive/2012/08/11/2633545.html

 

1、函数原型：

void qsort(void *base,size_t num,size_t width, int (__cdecl *compare )(const void *, const void *) );

第一个是数组地址，第二是数组大小，第三个是数组中每个元素的字节数，最后一个是个比较函数的函数指针，表示以一种什么样的方式比较数组的大小。（当然这个不一定是数组啊，可以是任意数据类型，我用数组是方便描述）

一般典型的用法是像这样（反正我是这样用）：qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);       //这里用sizeof(s[0])有一个好处，下面会讲。

所在的头文件：#include <stdlib.h>

2、拆解参数：

先看这个比较函数：

函数原型：int cmp(const void *a,const void *b);

返回类型为 int，参数用const void * 就是快排的强大之处之一，表明可以为任何数据类型进行排序，只要进行强制类型转换即可。

第三个参数表示元素的大小 ,写sizeof([0])的好处是在遇到对结构体排序时，写成n * sizeof( int )这样会出问题，写成sizeof([0])方便保险，而且想对数组中任意其他元素进行排序时，只需稍作修改即可，如：qsort(&s[i], n, sizeof(s[i]) , cmp);

3、举例说明：

 

实例1：最常见的,对 int 数组排序

 1 #include <stdlib.h>

 2 

 3 int cmp(const void *a, const void *b)

 4 {

 5      return(*(int *)a-*(int *)b);

 6 }

 7 

 8 int main()

 9 {

10      //输入

11     

12      qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);

13     

14      //输出

15     

16      return 0;

17 }

 

实例2：对double型数组排序,原理同int 

注意：由于两个double型的数据不可能相等，只能通过fabs(a-b)<1e-20之类的来判断，所以此处通过返回 1 和 - 1来判断

现在只显示比较函数，测试和上面一致。（下同）

1 int cmp(const void * a, const void * b)

2 {

3      return((*( double* ) a - *(double*) b >0 )  ? 1 : -1);

4 }

 

实例3：对字符数组排序，原理同int

1 int cmp(const void *a,const void *b)

2 {

3      return(*( char * )a - *( char * )b);

4 }

 

实例4：对结构体排序 （两个数据，一个相等在比较另一个）

 1 int cmp(const void *a,const void *b)

 2 {

 3     node *pA = (node *)a;              //强制转换

 4     node *pB = (node *)b;

 5 

 6     if(pA->data != pB->data)

 7         return ((pA->data > pB->data) ? 1 : -1);   //先比较double数据

 8     else

 9         return strcmp(pA->str, pB->str);

10 }

 

实例5：对字符串数组排序（char s[][]）

1 int cmp(const void *a,const void *b)

2 {

3      return(strcmp ( char* )a , ( char* )b);

4 }

 

实例6：对指针数组排序（char *s[]）

 1 char *s[100];

 2 

 3 int cmp(const void *a,const void *b)

 4 {

 5     return strcmp(*( char** )a , *( char ** )b );  //注意这里，先将void型指针转为指针的指针，再取值

 6 }

 7 

 8 int main()

 9 {

10     int n;

11     scanf("%d",&n);

12     for(int i = 0; i < n; i++)

13     {

14         s[i]=(char*)malloc(sizeof(char*));

15         scanf("%s",s[i]);

16     }

17 

18     qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);

19 

20     for(int i = 0; i < n; i++) printf("%s\n",s[i]);

21 

22     return 0;

23 }

 

实例7：按指定方式排序（这个是我一直没遇到的，一个网友写的，不过和其他的大同小异）

如对只有大小写字母的字符串"AajkuKdYUBCDwyz"进行排序，要求大写字母在前，小写字母在后

下面是一个网友写的代码，个人感觉很好。

 1 int cmp(const void *a, const void *b)

 2 {

 3     char *pA = (char *)a;

 4     char *pB = (char *)b;

 5 

 6     bool flag1 = *pA >= 'A' && *pA <= 'Z';

 7     bool flag2 = *pB >= 'A' && *pB <= 'Z';

 8 

 9     if(pA == pB)         //如果都为大写字母或都为小写字母

10         return *pA - *pB;

11     else                 //谁为大写字母，谁的权值小

12         return flag1 ? -1 : 1;

13 }

14 

15 int main()

16 {

17     char szText[] = "AajkuKdYUBCDwyz";

18     qsort(szText,strlen(szText), sizeof(szText[0], cmp));

19     printf("%s\n",szText);

20     return 0;

21 }

 

4、说明：

快排是不稳定的，这个不稳定表现在两个方面：

一方面是时间的不确定，最好情况O(n) ，最坏情况O(n^2);而我们常说的O(nlog(n))是平均时间，不过即使这样，使用快排还是既方便又快捷的。

另一方面是元素的顺序在排序前后可能会不一样，比如：2 3 4 3 我用 2 3a 4 3b 表示，排序后可能变成 2 3b 4 3a，因为在排序过程中会涉及到一个元素交换多次的情况。

 

手工实现快排请参考我的另一篇文章:经典排序之快速排序

转载引用请注明出处：http://www.cnblogs.com/bakari/archive/2012/08/11/2633453.html 谢谢！