【C语言】“qsort函数详解”与“使用冒泡思想模拟使用qsort”

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qsort的介绍：

1. qsort ()函数是 C 库中实现的快速排序算法，包含在 stdlib.h 头文件中
2. 此函数需要四个参数void qsort(void* *base, size_t nitems, size_t size, int (compar)(const void * , const void))

• char* base —— 指向要排序的数组首元素地址的指针
• size_t nitems —— 要排序数组的元素个数
• size_t size —— 数组每个元素大的小 （有非常重要的作用）
• int compar(const void *,const void *) —— 由使用者提供的一个比较两个元素的函数
  • 有两个参数，如果参数1大于参数2返回>0的数
  • 参数1等于参数2返回0
  • 参数1小于参数2返回<0的数
  • 使用void*当作参数类型是因为此函数是一个回调函数，我们并不知道使用函数的人要比较哪两种数据，所有把参数设置成void *让使用者可以比较任意一种数据。（详细见下面配上代码分解：使用冒牌排序思想模拟实现qsort）

3.此函数无返回值

一、qsort函数的使用✨

• 比较int类型数据

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int cmp_int(const void *arr1,const void *arr2)//提供按照int比较函数，如果参数1大于参数2返回>0的数，参数1等于参数2返回0，参数1小于参数2返回<0的数
{return *(int *)arr1 - *(int*)arr2;
}
int main()
{int arr[10] = { 4,3,5,6,7,8,1,2,9,0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int width = sizeof(arr[0]);qsort(arr, sz, width, cmp_int);for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);   //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 }printf("\n");
}

• 比较字符型数据

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int cmp_char(const void* str1,const void* str2)			//提供按照字符比较函数，如果参数1大于参数2返回>0的数，参数1等于参数2返回0，参数1小于参数2返回<0的数
{return *(char*)str1 - *(char*)str2;
}
int main()
{char str[10] = { 'g','c','b','d','f','e','a' };int len = strlen(str);int width2 =  sizeof(str[0]);qsort(str, len, width2, cmp_char);printf("%s", str);  			//abcdefgprintf("\n");
}

• 比较结构体数据

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
struct a 
{char name[10];int age;
};int cmp_stru_a_name(const void * arr3,const void *arr4)		//按照name排序比较方法
{return strcmp(((struct a*)arr3)->name ,((struct a*)arr4)->name);
}int cmp_stru_a_age(const void* arr1, const void* arr2)		//按照age排序比较方法
{return ((struct a*)arr1)->age - ((struct a*)arr2)->age;
}
int main()
{struct a arr2[] = { {"baobao",2} ,{"aoligei",4}{"caomei",3}};int sz2 = sizeof(arr2)/sizeof(arr2[0]);int width3 = sizeof(arr2[0]);qsort(arr2, sz2, width3, cmp_stru_a_name);		//按照结构体中name排序for (int i = 0; i < sz2; i++){printf("%s ", arr2[i].name);    printf("%d ", arr2[i].age);}printf("\n");					//aoligei 4 baobao 2 caomei 3qsort(arr2, sz2, width3, cmp_stru_a_age);		//按照结构体中age排序for (int i = 0; i < sz2; i++){printf("%s ", arr2[i].name);printf("%d ", arr2[i].age);}								//baobao 2 caomei 3 aoligei 4
}

冒泡思想模拟实现qsort函数

qsort底层使用的是快速排序，我们使用冒泡排序思想模拟实现效果与qsort相同的函数

冒泡排序：每次把最大的一个数字交换到最后面

void swap(char* arr1, char* arr2,int width)
{for (int i = 0; i < width; i++){char* temp = *arr1;*arr1 = *arr2;*arr2 = temp;arr1++;arr2++;}
}
int cmp_int(const void* arr1, const void* arr2)		//提供比较函数
{return *(int*)arr1 - *(int*)arr2;		
}void  bubble_sort(void *base,size_t sz,size_t width,int (*cmp)(const void*,const void*))
{for (int i = 0; i < sz - 1; i++){for (int j = 0; j < sz - i - 1; j++){if (cmp((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width)>0)	//由于设计bubble_sort函数的时候我们还不知道使用者想比较什么类型的数据，所有可以把base强制转换成字符型指针再乘上元素宽度进行比较，使得无论传入的是什么类型的数据都可以比较。{swap((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width,width);//使用swap交换的时候也是如此，我们设计bubble_sort函数的时候不知道要对多少个字节进行交换，所以用把base强转成char*和宽度一起传入swap中，一个字节一个字节的进行交换------## }}}
}
int main()
{int arr[10] = { 3,1,2,4,5,9,7,6,8,0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int width = sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr, sz, width, cmp_int);for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);		//打印结果：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9}
}

由于设计bubble_sort函数的时候我们还不知道使用者想比较什么类型的数据，所有可以把base强制转换成字符型指针再乘上元素宽度进行比较，使得无论传入的是什么类型的数据都可以比较。

使用swap交换的时候也是如此，我们设计bubble_sort函数的时候不知道要对多少个字节进行交换，所以用把base强转成char*和宽度一起传入swap中，一个字节一个字节的进行交换
拿int类型举例

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完结

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