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C语言中快排(快速排序)qsort总结

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C语言中快排(快速排序)qsor总结

qsort函数介绍

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)
- (
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。

七种qsort排序方法

本文中排序都是采用的从小到大排序

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);

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);

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);

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);

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);

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);

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函数包含在的头文件里,strcmp包含在的头文件里。

以下是从网上多方面收集而来。

参考

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