C语言库函数qsort如何使用

蜗牛 互联网技术资讯 2022-06-14 22 0

本篇内容介绍了“C语言库函数qsort如何使用”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

    一、回调函数

    C语言库函数中的qsort的是一个回调函数,回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个 函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应。

    二、库函数qsort

    C语言库函数qsort如何使用  c语言 第1张

    void* base:要排序的数据的起始位置

    size_t num:待排序数据的元素个数

    size_t width:待排序的数据元素的大小,单位是字节

    int(__cdecl*compare)(constvoid*elem1,constvoid*elem2):把比较函数的地址传给cmp,e1和e2是要比较的两个元素的地址。(__cdecl是函数调用约定)

    注意:最后一个函数参数是一个函数指针,所以在调用库函数qsort()的时候,传的参数是比较函数的地址。

    C语言库函数qsort如何使用  c语言 第2张

    1、e1小于e2,返回值小于0;

    2、e1等于e2,返回0;

    3、e1大于e2,返回值大于0。

    三、使用qsort排序整型数组

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    int int_cmp(const void* e1, const void* e2)
    {
    	return *(int*)e1 - *(int*)e2;//升序排序
    }
    int main()
    {
    	int arr[10] = { 9,8,7,6,5,2,4,3,1,0 };
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), int_cmp);
    	for (int i = 0; i < sz; i++)
    	{
    		printf("%d ", arr[i]);//打印0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    	}
    	return 0;
    }

    库函数qsort的比较函数是需要自己实现的,并且已经给定了比较函数的两个形参。因为e1和e2是无类型指针,不能解引用和加减。所以此处使用时需要先将指针类型前置类型转换为int*,再进行解引用操作。

    此处可以加深回调函数的理解:int_cmp是本人来实现的,当程序运行到qsort函数时,由库函数qsort对int_cmp进行调用。这就是回调函数。

    四、使用qsort排序结构体

    1、使用qsort排序结构体中的字符成员

    C语言库函数qsort如何使用  c语言 第3张

    先创建一个学生的结构体类型,定义一个结构体类型的学生数组,数组内包含3名学生的信息。通过qsort函数进行排序。在实现str_name_cmp函数时,需要先将e1和e2先强制类型转换为struct Stu*类型,由于strcmp函数的返回值刚好契合str_name_cmp函数,可以直接使用return将返回值带回。通过打印可以发现三名同学已经按ASCII码完成排序。

    2、使用qsort排序结构体中的整型成员

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    struct Stu
    {
    	char name[20];
    	int age;
    };
    int str_age_cmp(const void* e1, const void* e2)
    {
    	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
    }
    int main()
    {
    	struct Stu s[] = { {"zhangsan",18},{"lisi",17},{"wangwu",22} };
    	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
    	qsort(s, sz, sizeof(s[0]), str_age_cmp);
    	for (int i = 0; i < sz; i++)
    	{
    		printf("%d ", s[i].age);//输出17 18 22
    	}
    	return 0;
    }

    排序结构体整型成员和排序整型数组、结构体字符成员方式相似。

    五、基于冒泡排序的库函数qsort的模拟实现

    1、使用改写函数排序整型数组

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    int int_cmp(const void* e1, const void* e2)//比较函数
    {
    	return *(int*)e1 - *(int*)e2;//升序排序
    }
    Swap(char* p1, char* p2, size_t width)
    {
    	for (int i = 0; i < width; i++)//每个字节交换
    	{
    		int tmp = *p1;
    		*p1 = *p2;
    		*p2 = tmp;
    		p1++;
    		p2++;
    	}
    }
    void qsort_bubble(void* base, size_t sz, size_t width, int(* compare)(const void* e1, const void* e2))
    {//基于库函数qsort进行改写的冒泡排序
    	for (int i = 0; i < sz-1; i++)
    	{
    		int change = 0;
    		for (int j = 1; j < sz - i; j++)
    		{
                //交换
    			if (compare((char*)base+(j-1)*width , (char*)base+j*width)>0)
    			{
    				Swap((char*)base + (j - 1) * width, (char*)base + j * width,width);
    				change = 1;
    			}
    		}
    		if (change == 0)
    			break;
    	}
    }
    int main()
    {
    	int arr[10] = { 9,8,7,6,5,2,4,3,1,0 };
    	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    	qsort_bubble(arr, sz,sizeof(arr[0]),int_cmp);
    	for (int i = 0; i < sz; i++)
    	{
    		printf("%d ", arr[i]);
    	}
    	return 0;
    }

    qsort_bubble函数中,采用冒泡排序的比较方式,形参模仿库函数qsort中的形参。

    在函数内部调用compare时(compare是比较函数的地址),由于外部比较的数据类型不可知,故使用最小内置类型char和数据类型的长度width来表示外部类型所占字节。

    2、使用改写函数排序结构体中的字符成员

    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    struct Stu//定义结构体
    {
    	char name[20];
    	int age;
    };
    int str_name_cmp(const void* e1, const void* e2)//字符的比较函数
    {
    	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
    }
    Swap(char* p1, char* p2, size_t width)//交换函数
    {
    	for (int i = 0; i < width; i++)
    	{
    		int tmp = *p1;
    		*p1 = *p2;
    		*p2 = tmp;
    		p1++;
    		p2++;
    	}
    }
    void qsort_bubble(void* base, size_t sz, size_t width, int(*compare)(const void* e1, const void* e2))
    {基于库函数qsort进行改写的冒泡排序
    	for (int i = 0; i < sz - 1; i++)
    	{
    		int change = 0;
    		for (int j = 1; j < sz - i; j++)
    		{
    			if (compare((char*)base + (j - 1) * width, (char*)base + j * width)>0)
    			{
    				Swap((char*)base + (j - 1) * width, (char*)base + j * width, width);
    				change = 1;
    			}
    		}
    		if (change == 0)
    			break;
    	}
    }
    int main()
    {
    	struct Stu s[] = {{"zhangsan",18},{"lisi",17},{"wangwu",22}};
    	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
    	qsort(s, sz, sizeof(s[0]), str_name_cmp);
    	for (int i = 0; i < sz; i++)
    	{
    		printf("%s ", s[i].name);
    	}
    	return 0;
    }

    输出结果lisi wangwu zhangsan,理解方式和上方例子一样。

    3、对库函数qsort的总结

    第一次使用库函数qsort的时候,肯定会疑惑,为什么e1-e2的返回值大于0时,升序排序;反之降序?

    我们在模拟实现的时候,在冒泡排序内部调用compare这个函数地址,传参时,如果前一个元素的值大于后一个元素,那么传入比较函数,e1-e2>0,进行交换,交换完毕后e1<e2,实现了升序排序!

    如果要实现降序排序,在比较函数内使用e2-e1即可,意思是后一个元素大于前一个元素,进行交换,交换完毕后e1>e2,实现了降序排序!

    六、力扣977#中库函数qsort的使用

    C语言库函数qsort如何使用  c语言 第4张

    使用pow函数对数组元素逐个平方。由于素组内存在负数,所以平方后数组可能乱序,需要重新排序,这里可以使用库函数qsort进行排序。

     int compare(const void* elem1,const void* elem2)//比较函数
     {
         return *(int*)elem1-*(int*)elem2;
     }
    int* sortedSquares(int* nums, int numsSize, int* returnSize){
        *returnSize=numsSize;
        for(int i=0;i<numsSize;i++)
        {
            nums[i]=pow(nums[i],2);
        }
        qsort(nums,numsSize,sizeof(nums[0]),compare);//库函数qsort的使用
        return nums;
    }

    但是平常刷题是还是不建议无脑上qsort,需要根据题目要求合理的选择排序算法。

    “C语言库函数qsort如何使用”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注蜗牛博客网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

    免责声明:本站发布的内容(图片、视频和文字)以原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场,如果涉及侵权请联系站长邮箱:niceseo99@gmail.com进行举报,并提供相关证据,一经查实,将立刻删除涉嫌侵权内容。

    评论