C语言qsort（快速排序）（用冒泡排序的排序方式自主实现一个通用的快速排序的函数）

        学过C语言的都知道，排序是最基本的操作，而排序的方法又有很多种，直接插入排序，希尔排序，选择排序，堆排序，冒泡排序，快速排序，归并排序，计数排序等等。

       相信很多学过C语言的小伙伴都学过冒泡排序这个经典的排序方法，但是我们一般写的那个冒泡排序是只针对整形数组使用的，如果使用者需要排序一个浮点型的数组或者是一个结构体数组的话，这样的冒泡排序是实现不了的，今天我就给大家分享一个通用的qsort函数。

 

        可以看到，上图中的qsort函数的返回类型是void，有4个参数，第一个参数是待排序的数组的起始地址，第二个参数是数组中元素的数目，第三个参数是数组中每个元素的大小（单位是字节），第四个参数是一个函数指针，由图可知，参数是两个void*类型的指针，为什么是void*而不是（int*）或者（float*）呢？是因为编写这个qsort函数的程序员不知道将来用这个函数的人会排序什么类型的数组，而void*类型的指针就刚好能够接收任意类型的地址，所以用void*指针作为参数是最合适不过的了，这个函数指针的返回类型是int，当第一个元素大于第二个元素的时候，返回一个大于0的整数，相等返回0，第一个小于第二个的时候返回一个小于0的整数。

       具体细节看代码的注释：

void swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
	int i = 0;
    //数组中的每一个数据占width个字节，我们只需要循环width次就能把两个元素的每一个字节都交换，
    //最终两个元素的内容也就交换成功了
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}

}

void bubble_sort(void* base, int sz, int width, int (*cmp)(const void* e1,const void* e2))
{
    //这里是典型的冒泡排序的方法
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz-1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
            //这里的cmp函数就是就是比较相邻的两个元素的大小，如果返回值大于0，则证明前一个元素
            //比后一个元素大，则需要交换这两个元素。由于这里的base指针的类型是void*，所以我们
            //首先需要将它强制类型转换成char*类型的指针，那为什么是转换成char*而不是int*， 
            //double*呢？其实很简单，你试想一下，我们比较完了两个相邻的元素之后是不是需要
            //拿后一个和这两个元素中大的元素进行比较大小，但是大家别忘了，指针类型的大小可是决 
            //定了你指针加1跳过几个字节的啊，整形指针加1跳过一个整形，字符指针加1跳过一个字节
            //但是我们并不知道将来这个函数会被用来排序什么类型的数据的啊，但是无论是数目类型的 
            //数据，它的大小都至少为1个字节吧，所以转换成（char*）类型是最合理的。而参数中的宽 
            //度又正好能让我们找到下一个元素，只需要再起始地址加上宽度*j就能找到下一个元素了
            //所以if语句里面的判断条件应该这样写

			if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width,width);
			}
		}
	}

}


int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
    //由于e1和e2都是void*类型的指针，所以要先把它们强制类型转换成（int*）类型才能进行解引用
    //操作，由于我们排的是升序，所以前一个元素减去后一个元素刚好反映了两个元素的大小关系，
    //而这个函数如果前一个元素比后一个大就返回整数，相等返回0，否则小于返回负数，所以我们可以直            
    //接返回两个数的相减的结果。

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

void test1(void)
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };//排序一个整形数组
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组大小
    //调用bubble_sort函数排序，第一个参数是待排序的数组起始位置，接着是数组的元素个数，接着是
    //数组每个元素的大小（单位是字节），接着是一个函数指针，这个函数的具体内容是待排序数组的排    
    //序方法，比如整形数组可以直接用大于小于或者等于比较大小，而像结构体数组这种单个元素是复杂 
    //的对象的时候则需要规定一个比较方法，例如是通过年龄比较还是通过名字比较，这个函数就是实现
    //这个数组里元素的比较方法的

	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);	
    int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//打印排好序的数组各个元素
	}
}

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

};

int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
    //通过姓名对结构体进行排序，需要用到strcmp函数，依然是返回1，0，-1
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}

void test2(void)
{
	struct Stu s[] = { {"zhangsan",18},{"wangwu",17},{"lisi",20} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);

}

int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
	return (((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age);

}

void test3(void)
{
	struct Stu s[] = { {"zhangsan",18},{"wangwu",17},{"lisi",20} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);

}

int main()
{
	test1();
	test2();
	test3();
	return 0;
}

        以上就是一个通用的快速排序qsort函数的实现，你们学会了吗？大家有兴趣可以用其他类型的数组进行排序测试一下。今天的分享就到这里，喜欢的小伙伴们可以点一下小红心支持一下，评论区说出你们不同的想法。