qsort函數、sort函數 (精心整理篇)

qsort函數、sort函數 (精心整理篇)

先說明一下qsort和sort,只能對連續內存的數據進行排序,像鏈表這樣的結構是無法排序的。

首先說一下, qsort

qsort(基本快速排序的方法,每次把數組分成兩部分和中間的一個劃分值,而對於有多個重複值的數組來說,基本快速排序的效率較低,且不穩定)。集成在C語言庫函數裏面的的qsort函數,使用 三 路劃分的方法解決排序這個問題。所謂三路劃分,是指把數組劃分成小於劃分值,等於劃分值和大於劃分值的三個部分。

 

具體介紹:-^^

void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )

int compare (const void *elem1, const void *elem2 ) );

 

qsort(即,quicksort)主要根據你給的比較條件給一個快速排序,主要是通過指針移動實現排序功能。排序之後的結果仍然放在原來數組中。

參數意義如下:

第一個參數 base 是 需要排序的目標數組名(或者也可以理解成開始排序的地址,因爲可以寫&s[i]這樣的表達式)

第二個參數 num 是 參與排序的目標數組元素個數

第三個參數 width 是單個元素的大小(或者目標數組中每一個元素長度),推薦使用sizeof(s[0])這樣的表達式

第四個參數 compare 就是讓很多人覺得非常困惑的比較函數啦。

 

我們來簡單討論compare這個比較函數(寫成compare是我的個人喜好,你可以隨便寫成什麼,比如 cmp 什麼的,在後面我會一直用cmp做解釋)。
 
典型的compare的定義是int compare(const void *a,const void *b);

返回值必須是int,兩個參數的類型必須都是const void *,那個a,b是隨便寫的,個人喜好。假設是對int排序的話,如果是升序,那麼就是如果a比b大返回一個正值,小則負值,相等返回0,其他的依次類推,後面有例子來說明對不同的類型如何進行排序。

 

 

qsort 的使用方法:

一、對int類型數組排序

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

/*可見:參數列表是兩個空指針,現在他要去指向你的數組元素。所以轉型爲你當前的類型,然後取值。

        升序排列時,若第一個參數指針指向的“值”大於第二個參數指針指向的“值”,則返回正;若第一個參數指針指向的“值”等於第二個參數指針指向的“值”,則返回零;若第一個參數指針指向的“值”小於第二個參數指針指向的“值”,則返回負。

        降序排列時,則剛好相反。

*/

}

qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);

 

示例完整函數(已在 VC6.0上運行通過):

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int s[10000],n,i;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
return(*(int *)b-*(int *)a);  //實現的是降序排序
}
int main()
{

// 輸入想要輸入的數的個數
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、對char類型數組排序(同int類型)

char word[100];

int cmp( const void *a , const void *b )

{

//注意,網上很多版本是 “ return *(char *)a - *(int *)b;  ” 

//因爲編輯者的不用心,盲目copy,以訛傳訛,傳的一直是錯的 *(int *)b

//應該是return *(char *)a - *(char *)b;

return *(char *)a - *(char *)b;

}

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

//附,可能 getchar();  會派上用場 

 

三、對double類型數組排序(特別要注意)

double in[100];

int cmp( const void *a , const void *b )

{

return *(double *)a > *(double *)b ? 1 : -1;

//返回值的問題,顯然cmp返回的是一個整型,所以避免double返回小數而被丟失,用一個判斷返回值。

}

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

 //附:排序結果的輸出,一般建議用 “ %g ” 格式

/* 在這裏多嘴一句,"%g"格式輸出 雖然書上是說系統會自動選擇 " %f " 格式  和 " %e " 格式 中長度較短的格式,並去掉無意義的0,但實際上系統如果選擇了" %e ",系統會輸出比 “ %e " 格式更省一位的格式輸出。(此結論,來自VC6.0的實際操作)*/

 

四、對結構體一級排序

struct In

{

double data;

int other;

}s[100]

 

//按照data的值從小到大將結構體排序,關於結構體內的排序關鍵數據data的類型可以很多種,參考上面的例子寫

 

int cmp( const void *a ,const void *b)

{

return (*(In *)a).data > (*(In *)b).data ? 1 : -1;

//注意,這條語句在VC6.0環境下運行可能會出錯,但是並不是語句錯了,而是你要先 Build ,或者全部重建。總之語句是對的。

//或者你可以將這上面1條語句改成下面這3條語句

//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、對結構體二級排序

struct In

{

int x;   //你可以比喻成:失敗次數

int y;   //你可以比喻成:成功次數

}s[100];

 

//按照x從小到大排序,當x相等時按照y從大到小排序。 你可以想象成:失敗是主要因素的一個問題,先比較 失敗次數少,失敗次數相同 再看 成功次數多。

 

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、對字符串進行排序

struct In

{

int data;

char str[100];

}s[100];

//按照結構體中字符串str的字典順序排序

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 得自己寫 。

 

 

再說說   sort (常用於  C++ )

sort 使用時得註明:using namespace std;   或直接打 std::sort()  還得加上  #include <algorithm> 頭文件

 

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);             //範圍,很明顯這裏是a+20 注意,這是必要的,如果是a+19

       for(i=0;i<20;i++)        //最後一個值a[19]就不會參與排序。

              cout<<a[i]<<endl;

       return 0;

}

 

std::sort是一個改進版的qsort. std::sort函數優於qsort的一些特點:對大數組採取9項取樣,更完全的三路劃分算法,更細緻的對不同數組大小採用不同方法排序。

 

最後,我們來說說sort、qsort的區別:

 

sort是qsort的升級版,如果能用sort儘量用sort,使用也比較簡單,不像qsort還得自己去寫 cmp 函數,只要註明  使用的庫函數就可以使用,參數只有兩個(如果是普通用法)頭指針和尾指針;

 

默認sort排序後是升序,如果想讓他降序排列,可以使用自己編的cmp函數

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int cmp(int a,int b)
{
  if(a<b)
  return 1; //升序排列,如果改爲 a >b,則爲降序,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);          //範圍,很明顯這裏是a+5 注意,這是必要的,如果是a+4最後一個值a[4]就不會參與排序。
for(i=0;i<5;i++)       

cout<<a[i]<<endl;
    system("pause");
 return 0;
}

 

對二維數組的排序:
#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,有事沒事,咱們也可以看看 C++ .

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