qsort函数
在本篇中，将深入了解qsort函数的用法。
1.qsort函数的基础知识
该函数是用来排序的，这是一个可以直接用来排序数据的库函数（#include<stdlib.h>），底层使用的是快速排序的方式。
常见的排序方式有：
选择排序
插入排序
冒泡排序
快速排序
希尔排序
……
举一个冒泡排序的例子：
运行代码：
//冒泡排序,对一组整型数据进行排序，排序为升序
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{//趟数int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){//一趟内部的两两比较int j = 0;for (j = 0; j < sz-1-i; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}
}void print_arr(int arr[],int sz)
{int i = 0;for (i = 0; i < sz ; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}int main()
{int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };//排为升序//两两相邻的元素比较，如果不满足顺序就交换int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr,sz);print_arr(arr, sz);return 0;
}运行结果：
其中
这个函数只能排序整型数据，但是qsort函数可以排序任意类型的数据。
这里实现的是两个元素的比较，把两个元素比较的方法，封装成函数
然后，把函数的地址传给排序函数
假设，在使用冒泡排序的情况下，要改造这个函数，让其能够排序任意类型的数据，要在那一些地方改造呢？
1.//趟数
不用改造
2.//一趟内部两两比较
这个思想不用改造
3.两个元素的比较部分需要改变，如下：
为什么呢？
两个元素可以直接使用>比较
！！!但是两个字符串，结构体就不可以使用>的！！！
（比如：学生有身高、体重等等，所以不可以用>比较）
qsort 函数有实现者，比如：微软……
我们程序员是函数的使用者，需要做到以下几点：
1.要知道排序的是什么数据，
2.这些数据应该如何比较
3.提供两个元素的比较函数
。
2.使用qsort函数排序整型数据
比较规则eg:
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
e1和e2存放的是两个待比较元素的值
e1 < e2 返回小于0的数字
e1 = e2 返回等于0的数字
e1 > e3 返回大于0的数字
注意void* 类型的指针是无具体类型的指针，这种类型的指针不能直接引用，也不能进行 +- 整数的运算
运行代码：
//qsort 排序整型数据
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{if (*(int*)p1 > *(int*)p2)//强制类型转换直接用{return 1;}else if (*(int*)p1 == *(int*)p2){return 0;}else{return -1;}
}void print_arr(int arr[],int sz)
{int i = 0;for (i = 0; i < sz ; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}void test1()
{int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);print_arr(arr, sz);
}int main()
{test1();return 0;
}运行结果：
其中：
这段代码，可以简化为直接相减：
改为降序：
3.使用qsort排序结构数据
. 和 -> 操作符都属于结构体成员访问操作符，怎么使用呢？如下：
结构体变量 . 成员名
结构体指针 -> 成员名
这里的结构体之间怎么比较呢？
1.按照名字比 —— 字符串比较 —— strcmp
2.按照年龄比 —— 整型比较
关于strcmp（#include<string.h>），是按照对应着字符串中的字符的ASCII码值比较的。eg:
a b c d e f 大
a b b c 小
首先按照名字排序：
//qsort排序结构数据
struct Stu
{char name[20];int age;
};
//这里的结构体之间怎么比较呢？
//1.按照名字比 —— 字符串比较 —— strcmp
cmp_stu_by_name(const void*p1,const void*p2)
{return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}//2.按照年龄比 —— 整型比较void test2()
{struct Stu arr[3] = { {"zhangsan",20},{"lisi",35},{"wangwu",18} };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}int main()
{test2();return 0;
}调试结果：
接下来按照年龄：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>//qsort排序结构数据
struct Stu
{char name[20];int age;
};//这里的结构体之间怎么比较呢？
//1.按照名字比 —— 字符串比较 —— strcmp
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}//2.按照年龄比 —— 整型比较
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}//void test2()
//{
// struct Stu arr[3] = { {"zhangsan",20},{"lisi",35},{"wangwu",18} };
// int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
// qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
//}void test3()
{struct Stu arr[3] = { {"zhangsan",20},{"lisi",35},{"wangwu",18} };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}int main()
{//test2();test3();return 0;
}调试结果：
4.qsort函数的模拟实现
我们模仿qsort来实现一个冒泡排序的函数这个函数可以排序为任意类型的数据
也就是完成 bubble_sort 的改造
void* 的指针，是无具体类型的指针，它的作用就是接受任何类型的
需要进行以下调整：
怎么实现这一步的调整呢？
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
arr[0] arr[1]
arr[1] arr[2]
arr[2] arr[3]
arr[3] arr[4]
……
arr[j] arr[j+1]
arr[0] 的地址是 base
arr[1] 的地址是 (char * )base + 4
arr[2] 的地址是 (char * )base + 8
……
arr[j] 的地址是 (char * )base + j * width
所以：
交换函数的改写：
综上所述，冒泡排序改造后的代码如下：
//交换函数
void Swap(char* buf1,char* buf2,size_t width)
{int i = 0;for (i = 0; i < width; i++){char tmp = *buf1;*buf1 = *buf2;*buf2 = tmp;buf1++;buf2++;}
}//改造冒泡
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
// 起始位置 元素个数 元素宽度 两元素比较
{//趟数int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){//一趟内部的两两比较int j = 0;for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++){//比较arr[j] 和 arr[j + 1]if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width)>0)//改变{//交换两个元素Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);}}}
}int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}void print_arr(int arr[], int sz)
{int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}void test4()
{int arr[] = { 8,5,4,6,1,2,3,0 };//排为升序//两两相邻的元素比较，如果不满足顺序就交换int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);print_arr(arr, sz);
}int main()
{test4();return 0;
}运行结果：
以上是整型数据，接下来尝试一下结构体数据：
//交换函数
void Swap(char* buf1,char* buf2,size_t width)
{int i = 0;for (i = 0; i < width; i++){char tmp = *buf1;*buf1 = *buf2;*buf2 = tmp;buf1++;buf2++;}
}//改造冒泡
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
// 起始位置 元素个数 元素宽度 两元素比较
{//趟数int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++){//一趟内部的两两比较int j = 0;for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++){//比较arr[j] 和 arr[j + 1]if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width)>0)//改变{//交换两个元素Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);}}}
}int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}//void print_arr(int arr[], int sz)
//{
// int i = 0;
// for (i = 0; i < sz; i++)
// {
// printf("%d ", arr[i]);
// }
// printf("\n");
//}整型
//void test4()
//{
// int arr[] = { 8,5,4,6,1,2,3,0 };
// //排为升序
// //两两相邻的元素比较，如果不满足顺序就交换
// int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
// bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
// print_arr(arr, sz);
//}struct Stu
{char name[20];int age;
};//1.按照名字比 —— 字符串比较 —— strcmp
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}//结构体
void test5()
{struct Stu arr[3] = { {"zhangsan",20},{"lisi",35},{"wangwu",18} };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}int main()
{//test4();test5();return 0;
}
姓名调试结果：
年龄同理。