Qsort函数实现对各类型数组中元素的排序

目录

​​​​​​​函数介绍

函数使用案例： 

（一）对int型数组的排序

（二）对char型数组的排序

（三）对浮点型数组的排序

（四）对结构体类型的排序

（五） 模仿qsort的功能实现一个通用的冒泡排序

​​​​​​​函数介绍

作用：对指向的数组中的数组元素进行快速排序

头文件： stdlib.h

函数原型：void qsort (void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void*,const void*));

参数解释：

• base: 指向需要排序的数组首元素的指针
• num: 数组中元素个数
• size: 每个元素大小（以字节为单位）
• compar: 比较函数，用于确定两个元素之间的顺序关系

比较函数需要满足以下条件：

1. 第一个参数小于第二个参数，返回负数
2. 两个参数相等，返回零
3. 第一个参数大于第二个参数，返回正数

Void*类型的指针是通用指针，可以接受任意类型的地址 

函数使用案例： 

（一）对int型数组的排序

#include 
#include 
#include 
//排序整型数组
int my_cmp(const void* a, const void* b)
{
	return (*(int*)a - *(int*)b);
}

int main()
{
	int num[3] = { 2,5,3 };
	qsort(num, 3, sizeof(num[0]), my_cmp);
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		printf("%d ", num[i]);
	}
	return 0;
}

（二）对char型数组的排序

#include 
#include 
#include 
//排序char型数组
int my_cmp(const void* a, const void* b)
{
	return (*(char*)a - *(char*)b);
}

int main()
{
	char num[] = { 'a','c','b' };
	qsort(num, 3, sizeof(num[0]), my_cmp);
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		printf("%c ", num[i]);
	}
	return 0;
}

（三）对浮点型数组的排序

注意事项：由于浮点数存在精度问题，在计算机内部表示时可能会出现舍入误差，所以如果还是在上面的基础上进行简单修改的化就会导致数组中的3.14>3.20的情况发生，所以需要更加严谨的

#include 
#include 
#include 
//排序浮点型型数组
int my_cmp(const void* a, const void* b)
{
    double num1 = *(const double*)a;
    double num2 = *(const double*)b;

    if (num1 < num2)
        return -1;
    else if (num1 > num2)
        return 1;

    return 0; // 相等情况
}

int main()
{
    double arr[] = { 3.14, 5.16, 3.20 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), my_cmp);

    for (int i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%lf ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

（四）对结构体类型的排序

同时包含了对字符串数组的排序

#include 
#include 
#include 

//按单个字节交换位置
void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}

//模拟qsort函数
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

//声明结构体(以后会写到，现在先用着)
struct Stu {
	char name[20];
	int age;
};

//计算年龄差值与0的关系
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}

//利用strcmp函数比较字符的ASCII码
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}

//测试bubble_sort排序结构体数据
void test2()
{
    struct Stu arr2[] = { {"zhansgan", 15}, {"lisi", 35},{"wangwu", 32} };
    int sz = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); //sz = 3 ， sizeof(arr2[0]) = 24
    //bubble_sort(arr2, sz, sizeof(arr2[0]), cmp_stu_by_age); 
    bubble_sort(arr2, sz, sizeof(arr2[0]), cmp_stu_by_name);
}

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

对于名字的排序结果： 

对于年龄的排序结果： 

（五） 模仿qsort的功能实现一个通用的冒泡排序

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include 
#include 
#include 

void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}

}

void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			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)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}

void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

void test1()
{
	int arr[] = { 3,2,5,6,8,7,10,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print_arr(arr, sz);
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, sz);
}

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

~over~