qsort包含在<stdlib.h>頭文件中,此函數根據你給的比較條件進行快速排序,通過指針移動實現排序。排序之后的結果仍然放在原數組中。使用qsort函數必須自己寫一個比較函數。
函數原型:
void qsort ( void * base, size_t num, size_t size, int ( * comparator ) ( const void *, const void * ) );
函數一共四個參數,沒返回值。一個典型的qsort的寫法如下:
void qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
其中第一個參數是參與排序的數組名(或者也可以理解成開始排序的地址,因為可以寫&s[i],這個問題下面有說明);第二個參數是參與排序的元素個數; 第三個參數是單個元素的大小(推薦使用sizeof(s[0])這樣的表達式,下面也有說明);第四個參數就是很多人覺得非常困惑的比較函數,關於這個函數,還要說的比較麻煩...
下面來討論cmp這個比較函數(寫成cmp是我的個人喜好,你可以隨便寫成什么,比如qcmp什么的)。典型的cmp的定義是:
int cmp(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是我隨便寫的兩個參數。 假設是對int排序的話,如果是升序,那么就是如果a比b大返回一個正值,小則負值,相等返回0,后面有例子來說明對不同的類型如何進行排序。
在函數體內要對a,b進行強制類型轉換后才能得到正確的返回值,不同的類型有不同的處理方法。具體情況請參考后面的例子。
**** 關於快排的一些小問題 ****
1、快排是不穩定的,這個不穩定一個表現在其使用的時間是不確定的,最好情況(O(n))和最壞情況(O(n^2))差距太大,我們一般說的O(nlog(n))都是指的是其平均時間。
2、快排是不穩定的,這個不穩定表現在如果相同的比較元素,可能順序不一樣,假設我們有這樣一個序列,3,3,3,但是這三個3是有區別的,我們標記為3a,3b,3c,快排后的結果不一定就是3a,3b,3c這樣的排列,所以在某些特定場合我們要用結構體來使其穩定(No.6的例子就是說明這個問題的)。
3、快排的比較函數的兩個參數必須都是const void *的,這個要特別注意,寫a和b只是我的個人喜好,寫成cmp也只是我的個人喜好。推薦在cmp里面重新定義兩個指針來強制類型轉換, 特別是在對結構體進行排序的時候。
4、快排qsort的第三個參數,那個sizeof,推薦是使用sizeof(s[0])這樣,特別是對結構體,往往自己定義2*sizeof(int)這樣的會出問題,用sizeof(s[0)既方便又保險。
5、如果要對數組進行部分排序,比如對一個s[n]的數組排列其從s[i]開始的m個元素,只需要在第一個和第二個參數上進行一些修改:
void qsort(&s[i],m,sizeof(s[i]),cmp);
*** 標程,舉例說明 ***
No.1、手工實現QuickSort:
基本思想是:通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小,然后再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> void QuickSort(int *A,int left,int right) { if(left>=right) return; int x=A[(left+right)>>1],low=left,high=right; while(low<high) { while(A[low]<x) low++; while(A[high]>x) high--; if(low<=high) { int Temp=A[low]; A[low]=A[high]; A[high]=Temp; low++; high--; } } QuickSort(A,left,high); QuickSort(A,low,right); } int main() { int length,i,r[10000]; scanf("%d",&length); for(i=1;i<=length;i++) scanf("%d",&r[i]); QuickSort(r,1,length); for(i=1;i<=length;i++) printf(" %d",r[i]); printf("\n"); system("pause"); return 0; }
或者:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int QKPass(int r[],int left,int right) { int low,high,x; x=r[left];//選擇基准記錄 low=left; high=right; while(low<high) { while(low<high&&r[high]>=x)//從右到左找到小於x的記錄 high--; if(low<high) { r[low]=r[high];//找到后進行替換 low++; } while(low<high&&r[low]<x) { low++; } if(low<high) { r[high]=r[low]; high--; } r[low]=x;//將基准記錄保存在low=high的位置 return low;//返回基准記錄的位置 } } int QKSort(int r[],int low,int high) { int pos; if(low<high) { pos=QKPass(r,low,high); QKSort(r,low,pos-1); QKSort(r,pos+1,high); } } int main() { int length,i,r[10000]; scanf("%d",&length); for(i=1;i<=length;i++) scanf("%d",&r[i]); QKSort(r,1,length); for(i=1;i<=length;i++) printf("%-3d",r[i]); printf("\n"); system("pause"); return 0; }
No.2、最常見的,對int數組排序 :
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int s[10000],n,i; int cmp(const void *a, const void *b) { return(*(int *)a-*(int *)b); //升序 //return(*(int *)b-*(int *)a); //降序 } int main() { 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]); printf("\n"); system("pause"); return 0; }
No.3、對double型數組排序,原理同int:
這里做個注釋,本來是因為要判斷如果a==b返回0的,但是嚴格來說,兩個double數是不可能相等的,只能說fabs(a-b)<1e-20之類的這樣來判斷,所以這里只返回了1和-1
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> double s[1000]; int i,n; int cmp(const void * a, const void * b) { return((*(double*)a-*(double*)b>0)?1:-1); } int main() { scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) scanf("%lf",&s[i]); qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); for(i=0;i<n;i++) printf("%.2lf ",s[i]); printf("\n"); system("pause"); return(0); }
No.4、對一個字符數組排序.原理同int:
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> char s[10000],i,n; int cmp(const void *a,const void *b) { return(*(char *)a-*(char *)b); } int main() { scanf("%s",s); n=strlen(s); qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); printf("%s",s); printf("\n"); system("pause"); return 0; }
No.5、對結構體排序(一級排序):
很多時候我們都會對結構體排序,比如2010年校賽的那個根據幾個參數排序,一般這個時候都在cmp函數里面先強制轉換了類型,不要在return里面轉換,我也說不清為什么,但是這樣程序會更清晰,並且絕對是沒錯的。 這里同樣請注意double返回0的問題:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct node { double data; int no; } s[100]; int i,n; int cmp(const void *a,const void *b) { struct node *aa=(node *)a; struct node *bb=(node *)b; return(((aa->data)>(bb->data))?1:-1); } int main() { scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) { s[i].no=i+1; scanf("%lf",&s[i].data); } qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\n",s[i].no,s[i].data); system("pause"); return 0; }
No.6、對結構體排序(二級排序)。加入no來使其穩定(即data值相等的情況下按原來的順序排):
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct node { double data; int no; } s[100]; int i,n; int cmp(const void *a,const void *b) { struct node *aa=(node *)a; struct node *bb=(node *)b; if(aa->data!=bb->data) return(((aa->data)>(bb->data))?1:-1); else return((aa->no)-(bb->no)); } int main() { scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) { s[i].no=i+1; scanf("%lf",&s[i].data); } qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\n",s[i].no,s[i].data); printf("\n"); system("pause"); return 0; }
如果有字符串的話,就這樣寫:
int cmp(const void *a,const void *b) { struct node *aa=(node *)a; struct node *bb=(node *)b; if(aa->data!=bb->data) return(((aa->data)>(bb->data))?1:-1); else return((aa->no)-(bb->no)); else return strcmp(aa.str,bb.str); //return strcmp(aa->str,bb->str); //按照結構體中字符串str的字典順序排序 }
No.7、對字符串數組的排序(char s[][]型):
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> char s[100][100]; int i,n; int cmp(const void *a,const void *b) { return(strcmp((char*)a,(char*)b)); } int main() { scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) scanf("%s",s[i]); qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); for(i=0;i<n;i++) printf("%s\n",s[i]); printf("\n"); system("pause"); return 0; }
No.8、對字符串數組排序(char *s[]型):
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> char *s[100]; int i,n; int cmp(const void *a,const void *b) { return(strcmp(*(char**)a,*(char**)b)); } int main() { scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) { s[i]=(char*)malloc(sizeof(char*)); scanf("%s",s[i]); } qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); for(i=0;i<n;i++) printf("%s\n",s[i]); printf("\n"); system("pause"); return 0; }