C语言中的qsort排序详解及实例

"qsort函数是C语言标准库中提供的一个通用排序算法，用于对内存中的一段数据进行排序。这个函数适用于任何类型的元素，只要提供适当的比较函数即可。以下是qsort函数的详细使用方法和一些常见示例。 1. 函数原型 qsort函数的原型如下： ```c void qsort(void *base, size_t num, size_t width, int (*compare)(const void *elem1, const void *elem2)); ``` 参数解释如下： - `base`：指向要排序的数据数组的首地址。 - `num`：数组中元素的数量。 - `width`：数组中每个元素的大小，以字节为单位。 - `compare`：指向比较函数的指针，用于确定元素的相对顺序。 2. 比较函数 比较函数是qsort的核心，它定义了元素间的比较规则。比较函数通常具有以下形式： ```c int compare(const void *elem1, const void *elem2); ``` 该函数返回值应遵循以下规则： - 如果`elem1`应该排在`elem2`之前，返回一个负整数。 - 如果两者相等，返回0。 - 如果`elem1`应该排在`elem2`之后，返回一个正整数。 3. 示例 - 对于`int`类型数组，可以这样使用qsort： ```c int num[100]; // 填充数组... qsort(num, 100, sizeof(int), cmp); ``` 其中，`cmp`函数可以定义为： ```c int cmp(const void *a, const void *b) { return (*(int*)a) - (*(int*)b); } ``` - 对于`char`类型数组，与`int`类型类似，但需注意元素大小： ```c char word[100]; // 填充数组... qsort(word, 100, sizeof(char), cmp); ``` - 对于`double`类型数组，比较函数需要考虑浮点数比较： ```c double in[100]; // 填充数组... qsort(in, 100, sizeof(double), cmp); ``` 其中，`cmp`函数可定义为： ```c int cmp(const void *a, const void *b) { return (*(double*)a > *(double*)b) ? 1 : -1; } ``` - 对于包含多个成员的结构体数组，如含有`double`类型的结构体`In`： ```c struct In { double data; int other; }; struct In s[100]; // 填充数组... qsort(s, 100, sizeof(struct In), cmp); ``` 结构体的`cmp`函数： ```c int cmp(const void *a, const void *b) { return (((struct In*)a)->data > ((struct In*)b)->data) ? 1 : -1; } ``` 以上代码按`data`字段的值对结构体数组进行排序。 4. 注意事项 - 在调用qsort之前，确保数组已填充好数据。 - 比较函数必须正确地实现，否则可能会导致排序错误。 - qsort不会处理数组中的空洞或未初始化的元素，因此需要确保所有元素都已赋值。 - 虽然qsort是快速排序的一种实现，但实际性能会因数据分布情况而异。 通过灵活运用这些基本概念和示例，你可以对任何类型的数据进行排序，只要正确地定义比较函数。qsort函数的强大之处在于其通用性和灵活性，能够适应各种复杂的数据结构和排序需求。