c---冒泡排序模拟qsort

一、冒泡排序

二、冒泡排序优化排各种类型数据

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冒泡排序

冒泡排序原理：两两相邻元素进行比较

初级版

void bulle_sort(int* a, int sz)
{
	int i = 0;
	for (int i = 0; i < sz-1; i++)
	{
		int j = 0; 
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (a[j] > a[j+1])
			{
				int tmp = a[j];
				a[j] = a[j + 1];
				a[j + 1] = tmp;

			}
		}
	}
}

这是冒泡排序初级版，不管其原内容是否有序都会进行比较，如果原内容原本就是有序的，再每个都进行比较效率就会低下，那么这时候可以改进一下，想一个标记变量来记录是否有序，如int
falg = 0; 如果无序的情况下falg会变为1，有序的情况下falg保持0不变，如果一趟下来falg 为0
不变，那么就是有序的就不用再比较后面趟数了，这样使其在有序的情况下时间复杂度为O（n),大大提高了效率

改进版

void bulle_sort(int* a, int sz)
{
	int i = 0;
	int falg = 0;
	for (int i = 0; i < sz-1; i++)
	{
		int j = 0; 
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (a[j] > a[j+1])
			{
				int tmp = a[j];
				a[j] = a[j + 1];
				a[j + 1] = tmp;
				falg = 1;
			}
		}

		if (falg == 0)
		{
			break;
		}
	}
}

冒泡排序优化排各种类型数据
上面冒泡排序可以发现只能够排序整形

那要是我们想利用冒泡来排其他不同类型应该如何实现呢？这里就引入c语言里的一个库函数qsort(),在cplusplus上搜索qosrt

可以发现这是一个排序函数，且qsort函数有四个参数，void * base目标数组，待排序的起始地址，size_t num待排序数组大小，size_t表示无符号类型，由于数组大小不可能为负数，因此设置为size_t更为合适,size_t size,数组中每个元素是多少字节，其实就是每个元素是什么类型

int (*compar)(const void*,const void*)

这是一个函数指针，是比较函数的函数指针，而comper实现的是比较功能，

比较函数

由于比较类型不知道是什么类型的，因此用void*，这里这个设计十分合理，void*,void*存的是要比较两个元素的地址，是因为设计者在设计时不知道我们要比较什么类型的，因为void*指针可以接收任意类型变量的地址。comper函数返回类型为in类型，第一个比第二个于返回1，相等返回0，小于返回-1

qsort函数运用

int comper(const void* s1, const void* s2)
{
	return *((int*)s1) - *((int*)s2);//由于我们自己使用时知道了是什么类型，因此强转为该类型就可，
	//然后再对其解引用就可以相互进行比较了
}
int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//bulle_sort(arr, sz);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), comper);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

可以发现出了警告是qsort未定义，这是因为没有包含它所需的头文件

可以往下翻找到它该用什么头文件
以qsort排序结构体

#include
typedef struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
}Stu;
int comper_stu_by_name(const void* s1, const void* s2)
{
	//按照名字比较，两个字符串比较是不能直接相减，用库函数strcmp进行比较
	//强制类型转换为结构体指针，然后再->找到结构体成员变量name
	return strcmp(((Stu*)s1)->name , ((Stu*)s2)->name);//由于我们自己使用时知道了是什么类型，因此强转为该类型就可，
	//得到其地址再对其解引用就可以相互进行比较了
}

int main()
{
	Stu s[3] = { {"zhangsan",20},{"wangwu",30},{"lisi",50} };
	qsort(s, sizeof(s)/sizeof(s[0]), sizeof(s[0]), comper_stu_by_name);
	for (int i = 0; i < sizeof(s)/sizeof(s[0]); i++)
	{
		printf("%s %d\n", s[i].name, s[i].age);
	}
}

strcmp比较字符串函数

strcmp返回类型为int
qsort可以实现任意类型的数据的排序；

以冒泡模拟qsort

//比较时需要比较什么类型自己可以定义，然后强转
//需要排不同类型只需要在这里更改就可以了
int comper(void* s1, void* s2)
{
	return *((int*)s1) - *((int*)s2);
}

void swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
	int i = 0;
	//width是数组中每个元素的字节大小，其实以我们来看，知道width就可以知道是什么类型，
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		//将每个字节都交换
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}

//与qsort函数内部一致
//比较类型不明确，所有void*
void bulle_qsort( void* a, size_t sz, size_t width, int (*comper)(const void* s1, const void* s2))
{
	size_t i = 0;
	int falg = 0;
	for (int i = 0; i < sz-1; i++)
	{
		size_t j = 0; 
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (comper((char*)a+j*width,(char*)a+(j+1)*width)>0)//实现比较，交换,且由于不知道要比较什么类型，，那么我们只有使用偏移量比较
			{
				swap((char*)a + j * width, (char*)a + (j + 1) * width, width);//由于不知道类型，那么就交换每个字节，把每个元素大小传过去
				falg = 1;
			}
		}

		if (falg == 0)
		{
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	int a[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1 };
	int sz = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	//这里可以排任意类型的数据，我这里以整形数组模拟
	
	bulle_qsort(a, sizeof(a) / sizeof(a[0]), sizeof(a[0]), comper);
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", a[i]);
	}
	return 0;
}

冒泡模拟实现qsort就到这里了，有兴趣的小伙伴可以区试试其他类型的排序吧