用qsort快兩年的時候了,卻一直沒有真正弄懂cmp函數的返回值1,-1,0的函數. 今天在做凸包時,郁悶了....所以請教了snoopy,終於弄懂了cmp返回值的意識:
int cmp(const void *a, const void *b)
返回正數就是說 cmp 傳入參數第一個要放在第二個后面, 負數就是傳入參數第一個要放第二個前面, 如果是 0, 那就無所謂誰前誰后..
下面就把snoopy曾經寫的介紹qsort的完整版貼出來好了,我想有與我一樣經歷的朋友也可以弄懂的:
很多人問這個東西.我以前也看了好久,今天翻到以前學快排的時候寫的練習code,基本上
能覆蓋絕大部分用法了.
里面有很多地方沒判斷相等的情況,按道理來說相等情況下應該返回0的,這個請看代碼的
時候注意.我盡量保證代碼不出錯了.
下面的這些說明和問題都是個人原創,沒查什么資料,所以不保證其完全正確性,在此表示個
人不對出現的問題負任何責任,大家WA了或者干嗎的不要怪我,不過至少目前來說我用起來
是沒問題的 :)
/*----------------------------------------------------------------------------*/
** 關於快排函數的一些說明 **
qsort,包含在stdlib.h頭文件里,函數一共四個參數,沒返回值.一個典型的qsort的寫法如下
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]
這樣的表達式,這個問題下面有說明); 第二個參數是參與排序的元素個數; 第三個三數是
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啦,關於這個函數,還要說的比較麻煩...
我們來討論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,個人喜好.
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,其他的依次類推,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:qsort(&s[i],m,sizeof(s[i]),cmp);
/*----------------------------------------------------------------------------*/
** 標程,舉例說明 **
No.1.手工實現QuickSort
1 #include <stdio.h>
2
3 int a[100],n,temp; 4
5 void QuickSort(int h,int t) 6 { 7 if(h>=t) return; 8 int mid=(h+t)/2,i=h,j=t,x; 9 x=a[mid]; 10 while(1) 11 { 12 while(a[i]<x) i++; 13 while(a[j]>x) j--; 14 if(i>=j) break; 15 temp=a[i]; 16 a[i]=a[j]; 17 a[j]=temp; 18 } 19 a[mid]=a[j]; 20 a[j]=x; 21 QuickSort(h,j-1); 22 QuickSort(j+1,t); 23 return; 24 } 25
26 int main() 27 { 28 int i; 29 scanf("%d",&n); 30 for(i=0;i<n;i++) scanf("%d",&a[i]); 31 QuickSort(0,n-1); 32 for(i=0;i<n;i++) printf("%d ",a[i]); 33
34 return(0); 35 }
No.2.最常見的,對int數組排序
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <stdlib.h>
4
5 int s[10000],n,i; 6
7 int cmp(const void *a, const void *b) 8 { 9 return(*(int *)a-*(int *)b); 10 } 11
12 int main() 13 { 14 scanf("%d",&n); 15 for(i=0;i<n;i++) scanf("%d",&s[i]); 16
17 qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); 18
19 for(i=0;i<n;i++) printf("%d ",s[i]); 20
21 return(0); 22 }
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
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3
4 double s[1000]; 5 int i,n; 6
7 int cmp(const void * a, const void * b) 8 { 9 return((*(double*)a-*(double*)b>0)?1:-1); 10 } 11
12 int main() 13 { 14 scanf("%d",&n); 15 for(i=0;i<n;i++) scanf("%lf",&s[i]); 16
17 qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); 18
19 for(i=0;i<n;i++) printf("%lf ",s[i]); 20
21 return(0); 22 }
No.4.對一個字符數組排序.原理同int
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <stdlib.h>
4
5 char s[10000],i,n; 6
7 int cmp(const void *a,const void *b) 8 { 9 return(*(char *)a-*(char *)b); 10 } 11
12 int main() 13 { 14 scanf("%s",s); 15 n=strlen(s); 16 qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); 17
18 printf("%s",s); 19 return(0); 20 }
No.5.對結構體排序
注釋一下.很多時候我們都會對結構體排序,比如校賽預選賽的那個櫻花,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,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
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3
4 struct node 5 { 6 double date1; 7 int no; 8 } s[100]; 9
10 int i,n; 11
12 int cmp(const void *a,const void *b) 13 { 14 struct node *aa=(node *)a; 15 struct node *bb=(node *)b; 16 return(((aa->date1)>(bb->date1))?1:-1); 17 } 18
19 int main() 20 { 21 scanf("%d",&n); 22 for(i=0;i<n;i++) 23 { 24 s[i].no=i+1; 25 scanf("%lf",&s[i].date1); 26 } 27 qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); 28
29 for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\n",s[i].no,s[i].date1); 30
31 return(0); 32 }
No.6.對結構體排序.加入no來使其穩定(即data值相等的情況下按原來的順序排)
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3
4 struct node 5 { 6 double date1; 7 int no; 8 } s[100]; 9
10 int i,n; 11
12 int cmp(const void *a,const void *b) 13 { 14 struct node *aa=(node *)a; 15 struct node *bb=(node *)b; 16 if(aa->date1!=bb->date1) 17 return(((aa->date1)>(bb->date1))?1:-1); 18 else
19 return((aa->no)-(bb->no)); 20 } 21
22 int main() 23 { 24 scanf("%d",&n); 25 for(i=0;i<n;i++) 26 { 27 s[i].no=i+1; 28 scanf("%lf",&s[i].date1); 29 } 30 qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); 31
32 for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\n",s[i].no,s[i].date1); 33
34 return(0); 35 }
No.7.對字符串數組的排序(char s[][]型)
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <stdlib.h>
4
5 char s[100][100]; 6 int i,n; 7
8 int cmp(const void *a,const void *b) 9 { 10 return(strcmp((char*)a,(char*)b)); 11 } 12
13 int main() 14 { 15 scanf("%d",&n); 16 for(i=0;i<n;i++) scanf("%s",s[i]); 17
18
19 qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); 20
21 for(i=0;i<n;i++) printf("%s\n",s[i]); 22
23 return(0); 24 }
No.8.對字符串數組排序(char *s[]型)
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <stdlib.h>
4
5 char *s[100]; 6 int i,n; 7
8 int cmp(const void *a,const void *b) 9
10 { 11 return(strcmp(*(char**)a,*(char**)b)); 12 } 13
14 int main() 15 { 16 scanf("%d",&n); 17 for(i=0;i<n;i++) 18 { 19 s[i]=(char*)malloc(sizeof(char*)); 20 scanf("%s",s[i]); 21 } 22
23 qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp); 24
25 for(i=0;i<n;i++) printf("%s\n",s[i]); 26
27 return(0); 28 }
9、計算幾何中求凸包的cmp
int cmp(const void *a, const void *b) { TPoint *c = (TPoint *)a; TPoint *d = (TPoint *)b; double k = multi(*c, *d, point[0]); //p0c×p0d (若>0 說明c的極角小於d, 若<0, c的極角大於d)
if( k< 0) return 1; // 若前面的大於后面的，返回1--- 表示升序(交換)
else if(k == 0 && distance(*c, point[0]) >= distance(*d, point[0])) return 1; // 把距離遠的丟在后面,這么做掃描時才可以刪掉近的
else return -1; }