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qsort 函数的使用——对普通数组、指针数组、二维数组中的元素进行排序

在ANSI C中,qsort函数的原型是

#include <stdlib.h>

void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar) (const void *, const void *));

解释:qsort函数对含有nmemb个元素的数组进行排序,而base指针指向数组的第一个元素。这个数组的元素个数由size指定。

compar函数对qsort的比较操作进行定义,所以可以定制数字的比较,字符串的比较,甚至结构体的比较,等等。compar的写法见下面几个例子。

 

一、使用qsort函数对普通数组进行排序。

代码如下:

 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3  4 int compare(const void *arg1, const void *arg2); 5  6 int  7 main(int argc, char** argv) 8 { 9     int i;10     11     int arr[5] = { 13, 17, 2, 7, 71 };12     13     qsort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), sizeof(int), compare);14     15     for (i = 0; i < 5; i++) {16         printf("%d ", arr[i]);17     }18     printf("\n");19 }20 21 22 int compare(const void *arg1, const void *arg2) {23     int a = *(int*)arg1;24     int b = *(int*)arg2;25     if (a > b) {26         return 1;27     }28     else if (a < b) {29         return -1;30     }31     else {32         return 0;33     }34 }

讲一下参数compar的定义,由于qsort要求传入一个函数指针,所以这个函数的名字我们可以自己设置,就跟其他形参的名字一样,一般用cmp或者compare。

qsort函数把我们传入的arr当做指向数组第一个元素的指针,所以相应地,在代码第22行,形参表中的arg1和arg2,就是指向数组某个元素的指针

在第23行和第24行,我们将void*转换为int*,并且将指针解引用之后的值赋予a和b,进行比较。

如果a>b返回1,a<b返回-1,就意味着我们进行元素的升序排序,将元素从小到大进行排序。

 

二、使用qsort函数对指针数组进行排序。

代码如下:

 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 #include <stdlib.h> 4  5 int compare(const void *arg1, const void *arg2); 6  7 int  8 main(int argc, char** argv) 9 {10     int i;11     12     char *arr[5] = { "i", "love", "c", "programming", "language" };13     14     qsort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), sizeof(char *), compare);15     16     for (i = 0; i < 5; i++) {17         printf("%s ", arr[i]);18     }19     printf("\n");20     /* getchar(); */21 }22 23 int compare(const void *arg1, const void *arg2) {24     char *a = *(char**)arg1;25     char *b = *(char**)arg2;26     int result = strcmp(a, b);27     if (result > 0) {28         return 1;29     }30     else if (result < 0) {31         return -1;32     }33     else {34         return 0;35     }36 }

 

与平常我们所用的数组相比,指针数组有些难理解,其实第12行的arr数组,它就是存放着5个指针,第1个元素存放指向常量字符串"i"的地址,第2个元素存放指向常量字符串"love"的地址,依此类推。

那么我们向qsort传入arr之后,qsort将arr理解为指向数组中第一个元素的指针,所以第23行形参表中,arg1和arg2其实是指向指向常量字符串的指针的指针,是char**。而我们需要传给strcmp这个字符串比较函数的,是“指向字符串的指针”,是char*,所以我们将void*转换为char**,然后解引用,得到char*,赋予a和b。接下来使用strcmp对a和b进行比较。

 

三、使用qsort函数对指针数组进行排序。

代码如下:

 1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 #include <stdlib.h> 4  5 int compare(const void *arg1, const void *arg2); 6  7 int  8 main(int argc, char** argv) 9 {10     int i;11     12     char arr[5][16] = { "i", "love", "c", "programming", "language" };13     14     qsort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), sizeof(arr[0]), compare);15     printf("%s\n", arr[0]);16     for (i = 0; i < 5; i++) {17         printf("%s ", arr[i]);18     }19     printf("\n");20     /* getchar(); */21 }22 23 int compare(const void *arg1, const void *arg2) {24     char *a = (char*)arg1;25     char *b = (char*)arg2;26     int result = strcmp(a, b);27     if (result > 0) {28         return 1;29     }30     else if (result < 0) {31         return -1;32     }33     else {34         return 0;35     }36 }

 

二维数组比较常见,但是在qsort函数中要对这个数组中的元素进行排序,理解起来稍微有些难度。不过一步一步分析,思路也就自然了。

这里对二维数组进行排序,其实是对二维数组的第二维中存放的字符串进行排序。所以在第14行对qsort函数的调用中,第二个参数是待排元素的个数(5个),第三个参数是待排元素的大小(16)。

我们将arr传入qsort函数,qsort函数将arr理解为指向数组第一个元素的指针,arr的第一个元素是arr[0][0],所以参数arg1和arg2指的是指向"a[i][0]"的指针,我们知道,a[i][0]是字符,就是char,所以arg1和arg2指的是char *。我们将void*转换为char*,赋予a和b,调用strcmp函数对a和b进行比较。

 

就是这样。

qsort 函数的使用——对普通数组、指针数组、二维数组中的元素进行排序