C语言qsort函数详解：快速排序与自定义比较函数

"C语言中的qsort函数用于实现快速排序，它是ANSI C标准库中提供的一种通用排序功能。qsort函数的基本用法包括四个参数，分别是指向要排序的数组的基地址、数组元素个数、单个元素的大小以及一个用户自定义的比较函数。快速排序算法因其高效性而被广泛采用，其平均时间复杂度为O(n log n)。 qsort函数的原型如下： ```c void qsort(void *base, size_t nelem, size_t width, int (*compar)(const void *, const void *)); ``` - `base` 参数代表要排序的数组的起始地址。 - `nelem` 表示需要排序的元素数量。 - `width` 是数组中每个元素的大小，以字节为单位。 - `compar` 是一个指向比较函数的指针，该函数用于定义元素之间的比较规则。 例如，如果我们有一个包含100个整数的数组`int num[100]`，要对其进行升序排序，可以这样调用qsort函数： ```c qsort(num, 100, sizeof(int), cmp); ``` 这里的`cmp`是自定义的比较函数，它接收两个`const void *`类型的参数，代表待比较的元素的指针。比较函数应该返回一个整数值，表示比较结果：如果返回值大于0，则说明第一个参数（`a`）大于第二个参数（`b`）；若返回0，则两者相等；若返回小于0的值，则`a`小于`b`。例如，以下是一个简单的比较函数，用于比较两个整数： ```c int cmp(const void *a, const void *b) { return (*(int *)a - *(int *)b); // 强制类型转换后进行比较 } ``` 这个比较函数会返回两个整数的差值，根据结果决定它们的相对顺序。注意，错误的比较函数返回值会导致排序结果与预期相反，比如应该返回1（表示`a > b`）时却返回了-1，这将使qsort误认为`a < b`，从而影响排序的正确性。 qsort函数的灵活性在于其依赖于用户提供的比较函数，使得它可以应用于各种数据类型的排序，如整型数组、字符数组、结构体数组等。只要定义好相应的比较函数，qsort就能处理这些复杂情况，实现升序或降序排序。因此，掌握qsort函数及其比较函数的使用是C语言编程中的一项重要技能。"