C语言qsort快速排序函数详解

直接进入主题，在c语言中qsort函数是用来快速排序的，qsort有4个参数，分别是数组地址，数组元素个数，数组元素字节大小和一个比较数组元素的函数指针。让我来看一下官方给出的使用标准，上图：

 让我们把重点放在函数指针：

指向比较两个元素的函数的指针。
此函数由反复调用编译器函数库自带的快速排序函数比较两个元素。它应遵循以下原型:

int compar (const void* p1, const void* p2);

举例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include

//用来比较两个元素的函数
int qsort_int(const void *a1,const void *a2)
{
	return *(int*)a1  - *(int*)a2;
}

int main()
{
	//定义数组
	int arr1[10] = {10,2,1,8,6,9,5,4,7,3};
	//数组元素个数
	int sz1 = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
	//数组元素大小
	int bytelen1 = sizeof(arr1[0]);
	//qsort快速排序
	qsort(arr1,sz1,bytelen1,qsort_int);
	//打印输出
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz1; i++)
	{
		printf("%d ",arr1[i]);
	}
	return 0;
}

首先第一个参数是数组的地址，我们直接给上数组名

第二个参数是数组元素个数，我们使用sizeof来求出，如果是char类型可以使用strlen

第三个参数是元素所占字节大小，同样使用sizeof来求出

第四个参数是一个比较元素大小的函数指针，返回值是int类型，函数有两个参数，如果第一个参数大于第二个参数，返回大于0的数字，如果第一个第二个参数相等，返回0，如果第一个参数小于第二个参数，返回小于0的数字

函数参数的设计，在官方给出的标准是设计成void* 的指针，在return返回值的时候强制转换成int类型。这里注意，大家可能会想，为什么参数类型不直接设计成int类型的,而是要用void*指针呢，这不是多此一举吗?注意，我们最好是按照官方给出的标准来进行设计，不要随便更改，否则很有可能会出现一些难搞的bug。

​
int qsort_int(const void *a1,const void *a2)
{
    //我们先把void* a1强制转换成 int*，再进行解引用返回
	return *(int*)a1  - *(int*)a2;
}

​

如果a1大于a2，那相减肯定是大于0的，如果a1等于a2，相减是0，如果a1小于a2，相减肯定是小于0的。

排序后效果：

 我们再举一个排序字符串的例子：

上图：

 第一个参数给上数组名

第二个参数数组元素个数使用strlen求出

第三个参数用sizeof求出

第四个参数，对比元素大小的指针，我们知道int类型可以直接使用减法来求出大小，那char类型的字符怎么对比呢，可以看到我们使用了strcmp函数来对比。大家仔细想一想，strcmp函数的返回值是不是和qsort函数要求的函数指针返回值是一样的。

上图：

 可以看到strcmp函数的返回值是和qsort的函数指针的返回值是一样的。

在了解了qsort快速排序函数的使用后，我们来模拟一下qsort函数，自己来实现qsort函数。

首先，我们知道qsort函数的4个参数，数组地址，数组长度，数组元素大小，函数指针，我们先写出一个简单的框架，上图：

我们已经写好了基本代码，只剩下qsort的实现。先模拟实现一下int类型的排序，上图：

 

 

 效果如上，我们可以做到int类型数组的排序，但是！！！在函数内部，已经写死了代码，对比元素和交换元素的参数都会被强制转换成int*类型的，并不能排序char，结构体等类型。所以在对比数组元素和交换数组元素的时候我们要做一些改动。

上图：

效果如下：

 

那么让我们着重说一下自主实现的qsort函数内部代码是如何实现的。

首先，在比较和交换元素的时候，我们不能把代码写死了，不然只能排序单一类型的数组。我们换一个思路，比如说int类型的数组，每个int类型的元素都有四个字节，那以字节为单位进行交换呢?

上图：

 

 这样的交换方式，不管是什么类型的数组都能进行排序，最后再补充一下结构体类型的排序，上图：

 

 

以上就是c语言qsort函数的详解了，欢迎大家评论和探讨！！！！！