qsort排序函数的模拟实现

目录

引言

1.使用for循环排序整型jiandan

2.简单使用qsort函数

3.qsort函数的模拟实现

3.1写出主函数

3.2所有代码


引言

      大家都知道,我们在平常的C语言学习中,经常会遇到一些整型、字符串的排序,因此就要用到qsort函数来进行排序,今天我们就来莫模拟库函数qsort的实现

常用的整型排序函数(从小到大)

1.使用for循环排序整型jiandan

void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
	//趟数
	int i = 0;//一趟冒泡排序
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j <sz-1-i ; j++)//数组内部的两两元素进行大小比较
		{
			if (arr[j]>arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);
	print_arr(arr, sz);
	return 0;
}

2.简单使用qsort函数

void qsort (void* base, //void*类型的参数指针可以接受任意类型的地址,但是不能直接加减,需要强制转 
                          换其他类型再加减
            size_t num, //待排序的元素个数
            size_t size,//一个元素的大小,单位是字节
            int (*com)(const void*e1,const void*e2));//e1和e2代表要比较的两个元素的地址,cmp指向的 
                                                   是:排序时,用来比较两个元素的函数

如果e1>e2,则返回一个大于0的数,e1=e2,返回一个等于0的数,e1<e2,返回一个小于0的数

还是上面的整型数组从大到小进行排序,我们的函数就可以这样写:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)//比较两个整形的函数,e1和e2都是两个整形的地址
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;//先将e1和e2强制转化位int*类型的指针才能进行加减
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
int main()
{
	int arr[] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz,sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, sz);
	return 0;
}

下面我们来看一个排序结构体的使用方法:

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
int cmp_by_name(const void* e1, const void* e2)//按照名字来排序
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
int cmp_by_age(const void* e1, const void* e2)//按照年龄来排序
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}

void test()
{
	struct Stu s[3] = { { "张三",14 },{ "李四", 30 }, { "王五", 10 } };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_by_name);//按照名字比较
	qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_by_age);//按照年龄来比较
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

3.qsort函数的模拟实现

3.1写出主函数

void test()
{
	int arr[] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	BubbleSort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);//将cmp_int比较函数的地址传过去
	print_arr(arr, sz);
	
}
int main()
{
	test();
	return 0; 
}

然后我们以cmp_int 函数的方式来进行比较:

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}

然后即实现此功能:

void BubbleSort(void* base, size_t num, size_t width, int(*cmp)(const void*e1, const void*e2))
{
	size_t i = 0;//比较的趟数
	for (i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		size_t j = 0;//比较的对数
		for (j = 0; j < num - i - 1; j++)
		{
			if (cmp((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width)>0)//两个相邻元素的地址
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1)*width,width);//交换
			}
		}
	}

}

因为base+-直接跳过的是一个整型,并不准确,因此我们将其强制转化为char*类型,一个一个进行加减,

qsort排序函数的模拟实现

 之后我们进行交换,即构建一个交换函数Swap

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

假设我们是小端存储

qsort排序函数的模拟实现

 之后我们进行打印就好

3.2所有代码

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]);
	}
}
void Swap(char* buf1, char* buf2,int width)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}
//使用回调函数实现一个通用的冒泡排序函数
void BubbleSort(void* base, size_t num, size_t width, int(*cmp)(const void*e1, const void*e2))
{
	size_t i = 0;//比较的趟数
	for (i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		size_t j = 0;//比较的对数
		for (j = 0; j < num - i - 1; j++)
		{
			if (cmp((char*)base+j*width,(char*)base+(j+1)*width)>0)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1)*width,width);//交换
			}
		}
	}

}
void test()
{
	int arr[] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	BubbleSort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, sz);
	
}
int main()
{
	test();
	return 0; 
}

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