1. qsort到底是什么？
qsort是C语言库函数里面的一种，包含于#include <stdlib.h>这个头文件里面，使用快速排序的方法
2. qsort库函数的功能
qsort英语解析：Quick sort，翻译就是快速排序，它的内部实现是通过的快速排序算法来实现的。
功能：对传入的任何数据进行排序，使其变成有序数列。
void qsort(void* base, //指向了待排序数组的第一个元素 size_t num, //待排序的元素个数 size_t size, //每个元素的大小，单位是字节 int (* cmp)(const void*, const void*) //指向一个函数，这个函数可以比较2个元素的大小 );
qsort是可以排序任意类型的数据
比较2个整数的大小，> < ==
比较2个字符串的大小，strcmp
比较2个结构体数据（学生：张三，李四）指定比较的标准，拿什么比较？
3. qosrt函数详解
在C语言库中是这样定义的：
void qsort (void* base, size_t num, size_t width, int (cmp)(const void, const void* ))
剖析：
返回类型void:我们改变的是数列的排序，实际只需要进行内存的操作，所以不需要返回值。
参数讲解：
void*
base:base基本，即表示应传入初始地址，至于为什么是void类型，它不知道我们会传入什么数据，而void类型就像一个垃圾桶一样什么地址都可以仍进去，所以只能用void*类型。
size_t num:num数量，表示应传入的元素个数
size_t width:width宽度，表示应传入的每个元素占的字节大小
int (*cmp)(const void *, const void *):
应传入一个比较函数地址，用于比较两个数据的大小，因为传入的数据类型是不确定的，所以我们需要自己定义一个比较函数传到qsort比较函数里面去，以便它知道怎么样去比较两个数据的大小。
4. 冒泡排序的实现
void bubble_sort(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz - 1; i++) { //一趟冒泡排序的过程 int j = 0; for (j = 0; j < sz-1-i; j++) { 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]); } printf("\n"); } int main() { int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 }; //排序 //使用冒泡排序的算法，来排序 int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // bubble_sort(arr, sz); //打印 print_arr(arr, sz); return 0; }
5. qsort库函数如何实现冒泡排序
排成升序的版本：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //qsort函数的使用者提供这个函数 int cmp_int(const void* p1, const void* p2) { return *(int*)p1 - *(int*)p2; //排成升序的 } void print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } test1() { int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,5,7 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //使用qsort来排序整型数组，这里就要提供一个比较函数，这个比较函数能够比较2个整数的大小 //qsort 默认是排成升序的 qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int); print_arr(arr, sz); } int main() { test1(); return 0; }
排成降序的版本：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //qsort函数的使用者提供这个函数 int cmp_int(const void* p1, const void* p2) { return *(int*)p2 - *(int*)p1; //排成降序的 } void print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } test1() { int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,5,7 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //使用qsort来排序整型数组，这里就要提供一个比较函数，这个比较函数能够比较2个整数的大小 //qsort 默认是排成升序的 qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int); print_arr(arr, sz); } int main() { test1(); return 0; }
6. qsort库函数排序结构体数据
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //测试qsort 排序结构体数据 struct Stu { char name[20]; int age; }; //按照年龄来比较 int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2) { return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age; } int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2) { return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name); } void test2() { struct Stu s[] = { {"zhangsan", 30}, {"lisi", 25}, {"wangwu", 50} }; int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]); //测试按照年龄来排序 //qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age); //测试按照名字来排序 qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name); } int main() { test2(); return 0; }
7. 使用冒泡排序的思想来实现类似于qsort
模拟一下
但是因为我们没有学习快速排序的思想
所以我们使用冒泡排序的思想来实现类似于qsort这个功能的冒泡排序函数bubble_sort.
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int cmp_int(const void* p1, const void* p2) { return *(int*)p1 - *(int*)p2; } void print_arr(int arr[], int sz) { int i = 0; for (i = 0; i < sz; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } 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++; } } //假设排序为升序 //希望这个bubble_sort函数可以排序任意类型的数据 void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2)) { //要确定趟数 size_t i = 0; for (i = 0; i < num - 1; i++) { int flag = 1;//假设已经有序了 //一趟冒泡排序的过程 size_t j = 0; for (j = 0; j < num - 1 - i; j++) { //两个相邻的元素比较 //arr[j] arr[j+1] if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0) //改成小于0就变为降序 { //交换 flag = 0; Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width); } } if (flag == 1) { break; } } } void test3() { int arr[] = { 3,1,5,2,4,9,8,6,5,7 }; int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int); print_arr(arr, sz); } int main() { test3(); return 0; }
图片流程详解：
在练习一下模拟qsort库函数排序结构体数据，道理相同。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //测试qsort 排序结构体数据 struct Stu { char name[20]; int age; }; //按照年龄来比较 int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2) { return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age; } int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2) { return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name); } 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++; } } //假设排序为升序 //希望这个bubble_sort函数可以排序任意类型的数据 void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2)) { //要确定趟数 size_t i = 0; for (i = 0; i < num - 1; i++) { int flag = 1;//假设已经有序了 //一趟冒泡排序的过程 size_t j = 0; for (j = 0; j < num - 1 - i; j++) { //两个相邻的元素比较 //arr[j] arr[j+1] if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0) { //交换 flag = 0; Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width); } } if (flag == 1) { break; } } } void test4() { struct Stu s[] = { {"zhangsan", 30}, {"lisi", 25}, {"wangwu", 50} }; int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]); //测试按照年龄来排序 //bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age); //测试按照名字来排序 bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name); } int main() { test4(); return 0; }
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