C 库函数 - qsort()
描述
qsort
是 C 标准库中提供的一个函数,用于对数组进行快速排序。它在 <stdlib.h>
头文件中定义。qsort
使用的是快速排序算法(quicksort),这是一种高效的排序算法,平均时间复杂度为 O(n log n)。
C 库函数 void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void *, const void*)) 对数组进行排序。
声明
下面是 qsort() 函数的声明。
void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *));
参数
base
: 指向待排序数组的第一个元素的指针。nitems
: 数组中的元素数量。size
: 数组中每个元素的大小(以字节为单位)。compar
: 比较函数的指针,该函数用于比较两个元素。比较函数应当返回一个整数,表示比较结果:- 小于零:表示第一个元素小于第二个元素。
- 等于零:表示两个元素相等。
- 大于零:表示第一个元素大于第二个元素。
返回值
该函数不返回任何值。
实例
下面的实例演示了 qsort() 函数的用法。
实例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 定义一个包含五个整数的数组
int values[] = { 88, 56, 100, 2, 25 };
// 比较函数,用于比较两个整数
int cmpfunc (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
int main()
{
int n;
// 输出排序之前的数组内容
printf("排序之前的列表:\n");
for( n = 0 ; n < 5; n++ ) {
printf("%d ", values[n]);
}
// 使用 qsort 函数对数组进行排序
qsort(values, 5, sizeof(int), cmpfunc);
// 输出排序之后的数组内容
printf("\n排序之后的列表:\n");
for( n = 0 ; n < 5; n++ ) {
printf("%d ", values[n]);
}
return 0;
}
#include <stdlib.h>
// 定义一个包含五个整数的数组
int values[] = { 88, 56, 100, 2, 25 };
// 比较函数,用于比较两个整数
int cmpfunc (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
int main()
{
int n;
// 输出排序之前的数组内容
printf("排序之前的列表:\n");
for( n = 0 ; n < 5; n++ ) {
printf("%d ", values[n]);
}
// 使用 qsort 函数对数组进行排序
qsort(values, 5, sizeof(int), cmpfunc);
// 输出排序之后的数组内容
printf("\n排序之后的列表:\n");
for( n = 0 ; n < 5; n++ ) {
printf("%d ", values[n]);
}
return 0;
}
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
排序之前的列表: 88 56 100 2 25 排序之后的列表: 2 25 56 88 100
most
958***865@qq.com
compar 参数
compar 参数指向一个比较两个元素的函数。比较函数的原型应该像下面这样。注意两个形参必须是 const void * 型,同时在调用 compar 函数(compar 实质为函数指针,这里称它所指向的函数也为 compar)时,传入的实参也必须转换成const void * 型。在 compar 函数内部会将 const void * 型转换成实际类型,见下文。
如果 compar 返回值小于 0(< 0),那么 p1 所指向元素会被排在p2所指向元素的前面如果 compar 返回值等于 0(= 0),那么 p1 所指向元素与 p2 所指向元素的顺序不确定如果 compar 返回值大于 0(> 0),那么 p1 所指向元素会被排在 p2 所指向元素的后面。
most
958***865@qq.com
__XWH1999__
xu.***ghao@163.com
参考地址
对于 int 值大小的比较,实例中给出的 cmpfunc 实现是不安全的,有可能会产生溢出。
考虑以下情况(设 int 长度为 4 字节):
如果变量 a 指向一个较小的负整型数,b指向一个较大的正整型数,(*(int*)a - *(int*)b) 表达式会计算出一个正数,这是错误的结果。
因此,我们不能用减法来比较int的大小,这会产生溢出。取而代之地,我们可以使用大于、小于运算符来比较,这不会产生溢出:
更加简洁的写法如下:
注意到这两种方法在强制类型转换时,都保留了指针所指向内存的 const 属性。这强调了 aa、bb 指向的内存都不能被改变,是更加规范的写法。
__XWH1999__
xu.***ghao@163.com
参考地址
王阿虻
226***7049@qq.com
楼上的这段写法是错误的。
应修改为:
其实最简单的写法应是:
王阿虻
226***7049@qq.com
hszs
hua***z123@163.com
参考地址
compar - 比较函数。
若首个参数小于第二个,则返回负整数值,若首个参数大于第二个,则返回正整数值,若两参数等价,则返回零。
比较函数的签名应等价于如下形式:
该函数必须不修改传递给它的对象,而且在调用比较相同对象时必须返回一致的结果,无关乎它们在数组中的位置。
楼上这种写法:
不仅不符合C语言标准,况且在数组中有大量相等的元素时,耗时会显著增加,此时qsort的时间复杂度优势将不复存在。return (*(int*)a - *(int*)b); 的确性能更高,但不安全;朴素的 if-else 写法性能并没有差多少。
if-else 可以压缩在一行里:
hszs
hua***z123@163.com
参考地址
恒
297***952@qq.com
给楼上增加一个降序排序:
恒
297***952@qq.com