qsort函数、sort函数讲解

qsort函数、sort函数 (精心整理篇)

先说明一下qsort和sort,只能对连续内存的数据进行排序,像链表这样的结构是无法排序的。

首先说一下, qsort:

qsort(基本快速排序的方法,每次把数组分成两部分和中间的一个划分值,而对于有多个重复值的数组来说,基本快速排序的效率较低,且不稳定)。集成在C语言库函数里面的的qsort函数,使用 三 路划分的方法解决排序这个问题。所谓三路划分,是指把数组划分成小于划分值,等于划分值和大于划分值的三个部分。

具体介绍:-^^

void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )
int compare (const void *elem1, const void *elem2 ) );

 

qsort(即,quicksort)主要根据你给的比较条件给一个快速排序,主要是通过指针移动实现排序功能。排序之后的结果仍然放在原来数组中。

参数意义如下:

第一个参数 base 是 需要排序的目标数组名(或者也可以理解成开始排序的地址,因为可以写&s[i]这样的表达式)

第二个参数 num 是 参与排序的目标数组元素个数

第三个参数 width 是单个元素的大小(或者目标数组中每一个元素长度),推荐使用sizeof(s[0])这样的表达式

第四个参数 compare 就是让很多人觉得非常困惑的比较函数啦。

我们来简单讨论compare这个比较函数(写成compare是我的个人喜好,你可以随便写成什么,比如 cmp 什么的,在后面我会一直用cmp做解释)。

典型的compare的定义是int compare(const void *a,const void *b);

返回值必须是int,两个参数的类型必须都是const void *,那个a,b是随便写的,个人喜好。假设是对int排序的话,如果是升序,那么就是如果a比b大返回一个正值,小则负值,相等返回0,其他的依次类推,后面有例子来说明对不同的类型如何进行排序。

 

【qsort 的使用方法】

一、对int类型数组排序

int num[100];
int cmp ( const void *a , const void *b )
{
return *(int *)a - *(int *)b;  //升序排序
//return *(int *)b - *(int *)a; //降序排序
}
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);

可见:参数列表是两个空指针,现在他要去指向你的数组元素。所以转型为你当前的类型,然后取值。

升序排列时,若第一个参数指针指向的“值”大于第二个参数指针指向的“值”,则返回正;若第一个参数指针指向的“值”等于第二个参数指针指向的“值”,则返回零;若第一个参数指针指向的“值”小于第二个参数指针指向的“值”,则返回负。

降序排列时,则刚好相反。

示例完整函数(已在 VC6.0上运行通过):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int s[10000],n,i;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
    return(*(int *)b-*(int *)a); //实现的是降序排序
}

int main()
{
    // 输入想要输入的数的个数
    scanf("%d",&n);
    for(i=0;i<=n;i++)
        scanf("%d",&s[i]);
    
    qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
    
    for(i=0;i<=n;i++)
        printf("%d ",s[i]);
    return 0;
}

二、对char类型数组排序(同int类型)

char word[100];

int cmp(const void *a , const void *b )
{
    return *(char *)a - *(char *)b;
    //注意,网上很多版本是 “ return *(char *)a - *(int *)b;  ”
    //因为编辑者的不用心,盲目copy,以讹传讹,传的一直是错的 *(int *)b
    //应该是return *(char *)a - *(char *)b;
}

qsort(word,100,sizeof(word[0]),cmp);

//附,可能 getchar();  会派上用场

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;
    //返回值的问题,显然cmp返回的是一个整型,所以避免double返回小数而被丢失,用一个判断返回值。
}
qsort(in,100,sizeof(in[0]),cmp);
//附:排序结果的输出,一般建议用 "%g" 格式

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;
    //注意,这条语句在VC6.0环境下运行可能会出错,但是并不是语句错了,而是你要先 Build ,或者全部重建。总之语句是对的。
    //或者你可以将这上面1条语句改成下面这3条语句
    //struct In *aa = (In *)a;
    //struct In *bb = (In *)b;
    //return aa->data > bb->data ? 1 : -1;
}
qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);

五、对结构体二级排序

struct In
{
    int x;   //你可以比喻成:失败次数
    int y;   //你可以比喻成:成功次数
}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。 你可以想象成:失败是主要因素的一个问题,先比较 失败次数少,失败次数相同 再看 成功次数多。

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);

注意!qsort 中的 cmp 得自己写 。

再说说   sort (常用于  C++ )

sort 使用时得注明:using namespace std;   或直接打 std::sort()  还得加上  #include <algorithm> 头文件

 

例:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    int a[20];
    for(int i=0;i<20;++i)
        cin>>a[i];
    
    sort(a,a+20);             //范围,很明显这里是a+20 注意,这是必要的,如果是a+19
    for(i=0;i<20;i++)        //最后一个值a[19]就不会参与排序。
        cout<<a[i]<<endl;
    return 0;
}

std::sort是一个改进版的qsort. std::sort函数优于qsort的一些特点:对大数组采取9项取样,更完全的三路划分算法,更细致的对不同数组大小采用不同方法排序。

 

最后,我们来说说sort、qsort的区别:

默认sort排序后是升序,如果想让他降序排列,可以使用自己编的cmp函数

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int cmp(int a,int b)
{
    if(a<b)
        return 1; //升序排列,如果改为 a >b,则为降序,要注意sort()中cmp()的返值只有1和0,不像qsort中存在-1!!!!
    else
        return 0;
}
int main(){
    int i;
    int a[20];
    for(int i=0;i<5;++i)
        cin>>a[i];
    sort(a,a+5,cmp);          //范围,很明显这里是a+5 注意,这是必要的,如果是a+4最后一个值a[4]就不会参与排序。
    for(i=0;i<5;i++)
        cout<<a[i]<<endl;
    system(“pause”);
    return 0;
}

对二维数组的排序:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <ctime>
using namespace std;
bool cmp(int *p,int *q)
{
    if(p[0]==q[0])
    {
        if(p[1]==q[1])
        {
            return p[2]<q[2];
        }
        else return p[1]<q[1];
    }
    else return p[0]<q[0];
}
int main()
{
    srand(time(0));
    int i;
    int **a=new int*[1000];
    for(i=0;i<1000;++i)
    {
        a[i]=new int[3];
        a[i][0]=rand()%1000;
        a[i][1]=rand()%1000;
        a[i][2]=rand()%1000;
        //printf(“%d\t%d\t%d\n”,a[i][0],a[i][1],a[i][2]);
    }
    sort(a,a+1000,cmp);
    /*cout<<“After sort”<<endl;
     for(i=0;i<1000;++i)
     {
     printf(“%d\t%d\t%d\n”,a[i][0],a[i][1],a[i][2]);
     }*/
    return 0;
}

所以呢,有事没事,咱们也可以看看 C++ .

文章来源:JokerSmithWang
原文地址:http://www.cnblogs.com/ForeverJoker/archive/2013/05/25/qsort-sort.html
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