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C语言标准库函数qsort详解

时间:2014-07-14 18:39:16      阅读:408      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:c   排序算法   标准      

1 函数简介


功 能: 使用快速排序例程进行排序

头文件:stdlib.h
用 法: void qsort(void *base,int nelem,int width,int (*fcmp)(const void *,const void *));
参数: 1 待排序数组首地址
2 数组中待排序元素数量
3 各元素的占用空间大小

4 指向函数的指针,用于确定排序的顺序

2 基本用法


使用qsort()排序并用 bsearch()搜索是一个比较常用的组合,使用方便快捷。
qsort 的函数原型是void __cdecl qsort (void *base,size_tnum,size_t width,int (__cdecl *comp)(const void *,const void*))
其中base是排序的一个集合数组,num是这个数组元素的个数,width是一个元素的大小,comp是一个比较函数。
比如:对一个长为1000的数组进行排序时,int a[1000]; 那么base应为a,num应为 1000,width应为 sizeof(int),comp函数随自己的命名。
qsort(a,1000,sizeof(int),comp);
其中comp函数应写为:
int comp(const void *a,const void *b)
{
return *(int *)a-*(int *)b;
}bubuko.com,布布扣qsort上面是由小到大排序,return *(int *)b-*(int *)a; 为由大到小排序。
是对一个二维数组的进行排序:
int a[1000][2]; 其中按照a[0]的大小进行一个整体的排序,其中a[1]必须和a[0]一起移动交换。
qsort(a,1000,sizeof(int)*2,comp);
int comp(const void *a,const void *b)
{
return ((int *)a)[0]-((int *)b)[0];
}

qsort函数是ANSI C标准中提供的,其声明在stdlib.h文件中,是根据二分发写的,其时间复杂度为n*log(n),其结构为:

void qsort(void *base,size_t nelem,size_t width,int (*Comp)(const void *,const void *));

其中:

*base 为要排序的数组

nelem 为要排序的数组的长度

width 为数组元素的大小(一字节为单位)

默认是从小到大排序的!

(* Comp)(const void *p1,const void *p2) 为判断大小函数的指针,这个函数需要自己定义,如果p1>p2,函数返回-1;a<b,函数返回1;a==b函数返回0

排序方法有很多种:选择排序,冒泡排序,归并排序,快速排序等。
看名字都知道快速排序 是目前公认的一种比较好的排序算法(我没听说速度比这快的了,特殊场合例外),比选择排序,冒泡排序都要快。这是因为他速度很快,所以系统也在库里实现这个算法,便于我们的使用。
这就是qsort。

qsort 要求提供一个比较函数,是为了做到通用性更好一点。比如你不仅仅的是要排序一个数字而已,可能你要用来排序几个数字 ,比如有一个结构

struct num

{
int a;
int b;
};

然后我有一个num 类型的数组, num dddd[100];
我想给 dddd这个数组排序,那怎么办? 我想让 a +b 最大的num元素排在数组的最前面,那又怎么办?

这都可以通过定义比较函数来做到的。
比较函数的作用就是给qsort指明元素的大小是怎么比较的。
像这样的比较函数 inline int MyCmp(const void* a, const void* b) 

都是有两个元素作为参数,返回一个int值, 如果比较函数返回大于0,qsort就认为 a>b , 如果比较函数返回等于0 qsort就认为a 和b 这两个元素相等,返回小于零 qsort就认为 a<b 。

qsort 知道元素大小,就可以把大的放到前面去。

如果你的比较函数放回本来应该是1 的(a>b),你比较函数却返回一个 -1 (小于零的)那么qsort认为a<b 的,就把 b放到前面去,但实际上是a大于b的,所以就造成升降序的差别了。

3 相关举例


七种qsort排序方法 

<本文中排序都是采用的从小到大排序> 

一、对int类型数组排序 

int num[100]; 

Sample: 

int cmp ( const void *a , const void *b ) 

return *(int *)a - *(int *)b; //强制转换类型


qsort(num,100,sizeof(num[0]),cmp); 

二、对char类型数组排序(同int类型) 

char word[100]; 

Sample: 

int cmp( const void *a , const void *b ) 

return *(char *)a - *(char *)b; 


qsort(word,100,sizeof(word[0]),cmp); 

三、对double类型数组排序(特别要注意) 

double in[100]; 

int cmp( const void *a , const void *b ) 

return *(double *)a > *(double *)b ? 1 : -1; 


qsort(in,100,sizeof(in[0]),cmp); 

四、对结构体一级排序 

struct In 

double data; 
int other; 
}s[100];

//按照data的值从小到大将结构体排序,关于结构体内的排序关键数据data的类型可以很多种,参考上面的例子写 

int cmp( const void *a ,const void *b) 

return (*(In *)a).data > (*(In *)b).data ? 1 : -1; 


qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp); 

五、对结构体二级排序 

struct In 

int x; 
int y; 
}s[100]; 

//按照x从小到大排序,当x相等时按照y从大到小排序 

int cmp( const void *a , const void *b ) 

struct In *c = (In *)a; 
struct In *d = (In *)b; 
if(c->x != d->x) return c->x - d->x; 
else return d->y - c->y; 


qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp); 

六、对字符串进行排序 

struct In 

int data; 
char str[100]; 
}s[100]; 

//按照结构体中字符串str的字典顺序排序 

int cmp ( const void *a , const void *b ) 

return strcmp( (*(In *)a)->str , (*(In *)b)->str ); 


qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp); 

七、计算几何中求凸包的cmp 

int cmp(const void *a,const void *b) //重点cmp函数,把除了1点外的所有点,旋转角度排序 

struct point *c=(point *)a; 
struct point *d=(point *)b; 
if( calc(*c,*d,p[1]) < 0) return 1; 
else if( !calc(*c,*d,p[1]) && dis(c->x,c->y,p[1].x,p[1].y) < dis(d->x,d->y,p[1].x,p[1].y)) //如果在一条直线上,则把远的放在前面 
return 1; 
else return -1; 


PS: 

其中的qsort函数包含在<stdlib.h>的头文件里,strcmp包含在<string.h>的头文件里

C语言标准库函数qsort详解,布布扣,bubuko.com

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原文地址:http://blog.csdn.net/zchlww/article/details/37763895

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