使用冒泡排序模拟实现qsort函数
1.冒泡排序
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>int main()
{int arr[] = { 0,2,5,3,4,8,9,7,6,1 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//冒泡排序一共排序 sz-1 趟for (int i = 0; i < sz - 1; ++i){//标志位,如果有序,直接退出int flag = 0;//第一趟比较sz-1次,//以后每趟比较次数-1for (int j = 0; j < sz - 1 - i; ++j){if (arr[j] > arr[j + 1]){flag = 1;int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}if (!flag)break;}for (int i = 0; i < sz; ++i)printf("%d ", arr[i]);return 0;
}
2.模拟实现
2.1认清障碍
qsort函数可以实现任意数据的排序
但此时的冒泡排序不行,阻碍点:
(1)
冒泡排序中 if 条件判断中的 >
注定了该算法不能实现其他数据的比较
想到:
模仿qsort函数,在冒泡排序内部
调用相关函数实现数据比较
然后根据调用函数的返回值进行后续操作
(2)
上面的交换方式也受到了限制
想到:
需要实现一个
可以实现数据交换的函数
2.2克服障碍

2.2.1依葫芦画瓢
那就依葫芦画瓢,写下声明
void Bubble_sort(void*base,size_t num,size_t width,int(*cmp)(const void*p1,const void*p2));此时:
从左往右,要传入的
第一个参数是 待排序数组的第一个元素的地址
第二个参数是 元素个数
第三个参数是 每个元素的大小,单位是字节
第四个参数是 一个函数指针
Bubble_sort函数通过这个函数指针调用相关的函数
被调用的函数就是用来实现任意数据的比较方式的
被调用的函数:
返回值为int,形参为(const void*p1,const void*p2)
(1)
p1指向一个数组元素
p2指向的是p1指向的元素之后的第一个元素
(2)函数内部的要求:
(2.1)void*不能直接解引用或+-整数操作
所以需要根据需求进行相应的显式类型转换
(2.2)显示类型转换后,
当p1指向的内容大于p2时,函数返回 大于0的值
当p1指向的内容小于p2时,函数返回 大于0的值
当p1指向的内容等于p2时,函数返回 0
2.2.2逐步实现
void Bubble_sort(void*base,size_t num,size_t width,int(*cmp)(const void*p1,const void*p2))
{for (int i = 0; i < num - 1; ++i){int flag = 0;for (int j = 0; j < num - 1 - i; ++j){if(){}}if (!flag)break;}
}
冒牌排序外壳:
趟数、比较次数不用改变
2.2.2.1条件判断
if 语句中,根据函数调用返回值进行判断
假设,当当p1指向的内容大于p2时,才进行数据的交换
那么,代码如下:
void Bubble_sort(void*base,size_t num,size_t width,int(*cmp)(const void*p1,const void*p2)) {for (int i = 0; i < num - 1; ++i){int flag = 0;for (int j = 0; j < num - 1 - i; ++j){if(cmp((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width)>0){flag = 1;..}}if (!flag)break;} }
详细解释:
(1)绿色方框框起来的意思是
(1.1)这是两个实参
(1.2)指针指向一种数据时,
总是指向该数据所占空间地址最小的那个字节
(1.3)base接收了数组首元素的地址,但是
我并不知道这是整型、浮点型、字符型的数组
所以我将它强制转换为(char*)类型的指针
这样,无论如何
(char*)base 都指向了数组首元素的第一个字节
(1.4)函数传参传进了width,
注意到:
如果是一个int型的数组
(char*)base 指向了数组首元素的第一个字节
(char*)base+width指向了数组第二个元素的第一个字节
(char*)base+2*width指向了数组第三个元素的第一个字节
如果是一个char型的数组
(char*)base 指向了数组首元素
(char*)base+width指向了数组第二个元素
(char*)base+2*width指向了数组第三个元素
所以:
实参就是
((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width)
(2)橙色方框框起来的意思是
调用cmp函数
(3)红色方框框起来的意思是
当cmp函数返回值>0时,才进行后续的操作
2.2.2.2交换方式
避免代码冗余,创建一个Swap函数进行数据的交换
void Bubble_sort(void*base,size_t num,size_t width,int(*cmp)(const void*p1,const void*p2))
{for (int i = 0; i < num - 1; ++i){int flag = 0;for (int j = 0; j < num - 1 - i; ++j){if(cmp((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width)>0){flag = 1;Swap((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width, width);}}if (!flag)break;}
}
(1)我们并不知道元素的类型
但是因为我们知道元素的大小
所以我们可以逐字节地交换两个元素
(2)此时,传入的参数应该是
两个元素的第一个字节、元素的大小
Swap((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width, width);
内部实现:
void Swap(char* p1, char* p2, size_t width) {for (int i = 0; i < width; ++i){char temp = *p1;*p1 = *p2;*p2 = temp;p1++;p2++;} }(1)width有多大,就交换几次
每次交换后,指针偏移
2.3测试
使用Bubble_sort函数与使用qsort函数一样
需要自己编写一个实现数据比较地函数
这是整型数据的比较
这是字符间的排序 :
注意,元素个数用strlen求!
这是字符串间的排序:
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