c語言qsort函數（快速排序）

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在學習c語言時我們常常會遇到一些排序的問題，在遇到這些排序的問題的時候，我們當然可以自己選擇寫出自己的排序方法來進行排序。但是我們今天要介紹的是c語言庫函數中所提供的一個快排函數。這個函數可以直接提供給我們快排這樣一個工具，在面對一些情況的時候會起到事半功倍的效果。此外，它能夠排序任意數據類型的數組其中包括整形，浮點型，字符串甚至還有自定義的結構體類型，合理使用時非常方便。

一.qsort函數的參數

下圖為cplusplus.com的標準庫函數說明

其函數聲明如下

void qsort (void* base, size_t num, size_t size,int (*compar)(const void*,const void*));

1.首元素地址base

我們要排序一組數據，首先我們需要找到這組數據在哪，因此我們直接將首元素的地址傳給qsort函數的指針void*來確定從這個數組的哪個地方開始排序。

2.元素的個數num

我們將需要排序的元素的個數傳給qsort函數來確定一組數據。這是因為我們知道了從哪開始，也要知道在哪結束才能確定一組需要排序的數據，但是我們不方便直接將結尾元素的地址傳入函數。

3.元素大小size

我們需要將元素大小傳入qsort函數。qsort函數能排序任意數據類型的一組數據，因此我們用void*類型的指針來接收元素，但是我們知道void*類型的指針不能進行加減操作，也就是說無法移動。那么在函數內部我們究竟用什么類型的指針來操作變量呢？其實在函數內部，我們可以將void*類型的指針強制類型轉換成char*類型的指針后來逐個字節(jié)地來操作元素，因為char*類型的指針移動的單位字節(jié)長度是1個字節(jié)，我們只需要知道需要操作的數據是幾個字節(jié)就可以實現指針從一個元素恰好能夠移動到下一個元素。

4.用戶自定義的比較函數compar

我們需要告訴qsort函數我們希望數據按照怎么的方式進行比較。同需要傳遞元素個數的道理一樣，qsort函數能排序任意數據類型的一組數據，因此庫函數用void*類型的指針來指定我們我們編寫的比較方式，可以起到不把函數寫死，根據實際情況的需要寫的作用。同時我們可以看到編寫的函數的返回值大于零時，qsort函數會將數組里面前一個元素放在后一個元素后面，也就是兩個元素進行調換。

二.比較函數的書寫

qsort函數給cmpar函數規(guī)定了特定的參數const void* 。因此我們自定義函數時要嚴格遵守其參數設定。

如果你需要比較的是整形數組，你需要將比較函數中void*強制轉換成int *，同時如果你希望qsort

進行升序快排，我們需要使得前一個數字比后一個數字大的時候返回1.

int compar(const void* e1, const void* e2)
{
    return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}

同理如果需要進行降序快排的話

int compar(const void* e1, const void* e2)
{
    return *(int*)e2 - *(int*)e1;
}

比較的是字符串的大小,并進行升序快排的話：

int compare_str(const void* e1, const void* e2)
{
    return strcmp((char*)e1, (char*)e2);
}

比較的是字符串的長度，并進行升序快排的話：

int cmp_str_len(const void* e1, const void* e2)
{
    return strlen((char*)e1)-strlen((char*)e2);
}

比較結構體時需要指明需要比較的具體變量，就像我們不能比較一個人，除非有相應的標準：

int cmp_struct_stu_name(const void* e1, const void* e2)
{
    return strcmp(   ((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name );
}

int cmp_struct_stu_GPA(const void* e1, const void* e2)
{
    return (  ((struct stu*)e2)->GPA - ((struct stu*)e1)->GPA  );
}

三.實例演示

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include#includestruct stu
{
    char name[20];
    float GPA;
};
int compare_str(const void* e1, const void* e2)
{
    return strcmp((char*)e1, (char*)e2);
}
int cmp_str_len(const void* e1, const void* e2)
{
    return strlen((char*)e1) - strlen((char*)e2);
}
int cmp_struct_stu_name(const void* e1, const void* e2)
{
    return strcmp(   ((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name   );
}
int cmp_struct_stu_GPA(const void* e1, const void* e2)
{
    return (  ((struct stu*)e2)->GPA - ((struct stu*)e1)->GPA  );
}
int main()
{
    int i = 0;
    struct stu s[3] = { {"zhangsan",3.4} ,{"zhangmazi",4.0} ,{"dingzhen",1.0} };
    qsort(s, 3, sizeof(s[0]), cmp_struct_stu_name);
    for (i = 0; i< 3; i++)
    {
        printf("%s  %f\n", s[i].name, s[i].GPA);
    }
        qsort(s, 3, sizeof(s[0]), cmp_struct_stu_GPA);
    for (i = 0; i< 3; i++)
    {
        printf("%s  %f\n", s[i].name, s[i].GPA);
    }

}

可以看到只需要我們按要求寫好參數qsort函數就能夠幫我們對元素進行排序。

四.函數所需要的頭文件

包含在stdlib.h頭文件中，函數一共有四個參數，沒有返回值。

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