一.qsort函数是什么

我们可以使用  搜索库函数网址或者MSDN软件进行查找。

qsort()函数：快速排序的函数  -引用stdlib.h头文件

参数说明：

void qsort ( 

    void* base, //要排序的目标数组

    size_t num,     //待排序的元素个数

    size_t width,    //一个元素的大小，单位是字节

    int(*cmp)(const void* e1, const void* e2)

);        

其中cmp是函数指针，cmp指向的是：排序时，用来比较两个元素的函数。需要自己编写。

返回值：

 二.使用qsort排序-以升序为例

关于void*型指针：

  void*：无具体类型的指针   能够接收任意类型的地址

 缺点：不能进行运算。不能+-整数，不能解引用

int a  = 0;

float f = 5.5f;

void* p1 = &a;

void* p2 = &f;

p1 = p1+1;    //err

1.整形数组排序

注意：

1.比较函数的参数类型为void* ，我们要进行强制类型转换！且要解引用才能得到对应的值！ 

2.若我们想排成降序，只需要写成e2-e1即可

void Print(int* arr, int sz)

{

int i = 0;

for (i = 0; i < sz; i++)

{

printf("%d ", *(arr + i));

}

printf("\n");

}

//比较整形

//注意类型时void* 所以要强制类型转化，还要解引用才是对应的值！！！

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)

{

return *(int*)e1 - *(int*)e2;

}

void test1()

{

int arr[] = { 9,8,7,6,7,5,4,8 };

int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);

Print(arr, sz);

}

2.字符数组排序

注意使用sizeof()操作符和strlen()函数的区别

//注意要要强制类型转换！！ 要解引用！！！  本质上是比较Ascii值

int cmp_char(const void* e1, const void* e2)

{

    return *(char*)e1 - *(char*)e2;

}

void test4()

{

char arr[] ="mango";

    //若使用sizeof计算长度：

//int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); //6

//qsort(arr, sz-1, sizeof(arr[0]), cmp_float);

    //因为sizeof把\0也算进去了，所以计算出来的值比字符串本身长度多1

    int sz = strlen(arr); //5

    qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_char);

printf("%s\n",arr);

}

3.字符指针数组排序

先看看下面这段程序有没有问题？

int cmp_chars(const void* e1, const void* e2)

{

return strcmp((char*)e1, *(char*)e2);

}

void test2()

{

char* arr1 = "abc";

char* arr2 = "wcad";

char* arr3 = "cab";

char* p[3] = { arr1,arr2,arr3 };

int sz = sizeof(p) / sizeof(p[0]);

qsort(p, sz, sizeof(p[0]), cmp_chars);

int i = 0;

for (i = 0; i < sz; i++)

{

printf("%s\n", p[i]);

}

}

 打印出来发现：结果是错误的！

 ->调试后发现：e2存放的是p的地址（char**类型），e1存放的是p指向的下一个元素的地址（char**类型）        

对于这种写法，传进去的是p的地址，strcmp()会将p地址对应的内容转化成字符串，也就是将p中arr1，arr2，arr3的地址转化成字符串

实际上应该传p地址空间中arr1，arr2的地址，这样strcmp()才能找到arr1和arr2对应的字符串，因此得先把e1，e2转化成char**，这样解引用以后才是一个char*的地址

原因：把p传给qsort，p是数组名->首元素地址，元素类型为char*>，所以p的类型为：char**类型。  所以e1 和e2也要强制类型转化为char**，解引用e1，e2才是对应字符串的地址！

正解： 

int cmp_chars(const void* e1, const void* e2)

{

return strcmp(*(char**)e1, *(char**)e2);

}

void test2()

{

char* arr1 = "abc";

char* arr2 = "wcad";

char* arr3 = "cab";

char* p[3] = { arr1,arr2,arr3 };

int sz = sizeof(p) / sizeof(p[0]);

qsort(p, sz, sizeof(p[0]), cmp_chars);

int i = 0;

for (i = 0; i < sz; i++)

{

printf("%s\n", p[i]);

}

4.结构体数组排序

比较年龄->实际比较的是整形

比较名字->实际比较的是字符串->使用strcmp函数，不能使用 == 判断

struct Stu

{

int age;

char name[20];

};

//比较结构体中元素的年龄

int cmp_age(const void* e1, const void* e2)

{

//本质是比较整形

return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;

}

//比较名字

int cmp_name(const void* e1, const void* e2)

{

//本质是字符串比较->使用strcmp函数

return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);

}

void test2()

{

//创建结构体数组，用大括号初始化

struct Stu s[3] = { {19,"Mango"},{18,"Lemon"},{20,"Hello"} };

int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);

//以年龄排

qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_age);

printf("%s %d ",s[0].name,s[0].age);

printf("%s %d ", s[1].name, s[1].age);

printf("%s %d ", s[2].name, s[2].age);

printf("\n");

//以姓名排

qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_name);

printf("%s %d ", s[0].name, s[0].age);

printf("%s %d ", s[1].name, s[1].age);

printf("%s %d ", s[2].name, s[2].age);

printf("\n");

}

5.浮点型数组排序

注意：比较函数中，返回类型是int，最后相减的值要强制类型转化为int ，但这也会造成错误，建议使用方法2.

//写法1：可能会出错

// 原因： 0.2 -0.1 = 0.1 强制类型转化为int后 结果为0

//int cmp_float(const void* e1, const void* e2)

//{

// //返回类型是int  所以相减后的结果要强制类型转化

// return (int)(*(float*)e1 - *(float*)e2);

//}

//写法2：对应上qsort的返回值

int cmp_float(const void* e1, const void* e2)

{

if ((*(float*)e1 - *(float*)e2) > 0.00000)

return 1;

else if ((*(float*)e1 - *(float*)e2) == 0.000000)

return 0;

else

return -1;

}

void test3()

{

float arr[5] = { 5.01f,5.01f,0.02f,0.01f,5.001f };

int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_float);

int i = 0;

for (i = 0; i < sz; i++)

{

printf("%f ", arr[i]);

}

}

三.使用冒泡排序思想模拟实现qsort函数

1.什么是冒泡排序：

主要思想：相邻的两个元素进行比较 

 对于冒泡排序： n个元素 共进行n-1趟冒泡排序。一趟可以使一个元素在特定位置上，每趟排序可以少比较一个元素

但是冒泡排序只能排序整形

 2.冒泡排序代码

void BubbleSort(int* arr, int sz)

{

int i = 0;

int j = 0;

//共进行sz-1趟

for (i = 0; i < sz-1; i++)

{

int flag = 1;//每一趟进来都假设有序

        // 每一趟

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;

flag = 0;

}

}

        //若falg还是1，说明没有交换->已经有序了break退出

if (flag == 1)

{

break;

}

}

}

int main()

{

int arr[10] = { 2,3,6,7,9,0,0,3,2,10 };

int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

BubbleSort(arr, sz);

return 0;

}

3. 使用冒泡排序思想模拟实现qsort函数

qsort库函数使用的是什么参数，我们设计的函数就使用什么参数！

1.为何将base强制类型转化为char*型指针：

原因：char* 指针+1跳过一个字节，+width：跳过width个字节，指向下一个元素。转化为其他类型不合适

2. 交换函数：还要把宽度（每个元素所占字节数）传过去

因为交换的时候是传地址，所以要知道元素的宽度，一个字节一个字节的交换 ，这样也证明了使用char*指针的好处！

3.(char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width,

  当j = 0时：比较的是第一个元素和第二个元素

   j = 1时，比较的是第二个元素和第三个元素

    ....  很妙的写法

//交换 --一个字节一个字节的交换，共交换width次

void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width)

{

size_t i = 0;

for (i = 0; i < width; i++)

{

char tmp = *buf1;

*buf1 = *buf2;

*buf2 = tmp;

buf1++;

buf2++;

}

}

void my_BubbleSort(void* base, size_t num,size_t width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2))

{

//冒泡排序

//若要排序n个元素，只需要进行n-1趟

//每一趟可以少比较一个元素，每一趟可以使一个元素在确定的位置上

//num：要排序元素的个数 类型是size_t 

    //num是无符号数 防止产生警告 所以i和j也定义为size_t

    // size_t == unsigned int 

size_t i = 0;

size_t j = 0;

//共进行num-1趟

for (i = 0; i < num; i++)

{

//每一趟

for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)

{

//比较

//传地址   

//相邻两个元素比较   width:宽度，每个元素所占字节

//排成升序

if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)

{

//交换两数

Swap( (char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width );

}

}

}

}

当然 ，交换也可以使用库函数memcpy

dest：目标空间 

 src：要拷贝到目标空间的字符 -因为不作修改，所以可以用const修饰

count：字节数

char tmp [30];    //防止结构体类型之类的类型    临时空间

memcpy(tmp, (char*)base + j * size, size); 

memcpy( (char*)base + j * size,  (char*)base + (j + 1) * size, size);

memcpy( (char*)base + (j + 1) * size, tmp, size);

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