指针（进阶）（下）

 分析如何用qsort函数来解决冒泡排序中存在的问题

首先来了解一下qsort函数

qsort函数是C语言标准库提供的排序函数，qsort函数的底层是快速排序的思想。 

 qsort函数可以排序任意类型的数据

comper是一个指针，指向一个比较函数，这个函数的参数是const void*,const void*

comper的意思为比较

(1)、对qsort函数的分析

        base指针指向待排序数组的第一个元素
        num表示这个数组有几个待排序的元素
        size表示这些待排序的数据的大小，单位（字节）
        compar表示指针指向一个函数，这个函数用来比较两个元素

(2)、对参数void* base的解读

        1>、void*的指针表示为无具体类型的指针，所以void*的指针可以接收任意类型的地址

                由于qsort函数可以排序任意类型的数据，所以用void*作为指针base的指针型。

         2>、但是 void *p = &i；时，不能直接进行解引用 *** 作，

                  可以将指针p强制类型转换成与i相应的指针类型来解引用。

例如：

            

 （3）、对参数int(*comper)(const void*,const void*)进行解读

         1>、 由于qsort函数可以对任意类型的数据进行排序，

                  例如：整型、浮点型、字符串、结构体等。

                   由于每个类型的比较方式不同，所以比较函数由用户自己编写，将函数地址传给                          qsort函数，所以用指针comper来接收比较函数的地址

          2>、返回类型为int

                qsort函数规定：

                 

 当第一个指针指向的元素<第二个指针指向的元素，返回一个小于0的数子；

 当第一个指针指向的元素=第二个指针指向的元素，返回一个等于0的数子；

 当第一个指针指向的元素>第二个指针指向的元素，返回一个大于0的数子；             

 1、整型类型比较

#include
#include
void print(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
    if (*(int*)e1 < *(int*)e2)
        return -1;
    else if(*(int*)e1 > *(int*)e2)
        return 1;
    else
        return 0;
}

//int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
//{
//    return(*(int*)e1 - *(int*)e2)；
//}可以用这个代码优化前面的比较函数，可以更好的控制排序为降序或升序

int main()
{
    int arr[] = { 2,1,3,7,5,9,6,8,0,4 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
    print(arr, sz);
    return 0;
}

2、结构体排序

1>、按名字排序

#include
#include
#include
struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
};
//按名字比较
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
    return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}

void print(struct Stu* s, int sz)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%s %d\n", s[i].name, s[i].age);
    }
}

int main()
{
    struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20},{"lisi", 55},{"wangwu", 40} };
    //按名字比较
    int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
    qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
    print(s,sz);
    return 0;
}

这是按照字符串中字母对应的ASCII码值进行比较

 2>、按年龄比较

#include
#include
#include
struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
};
//按名字比较
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
    return ((struct Stu*)e1)->age-((struct Stu*)e2)->age;
}

void print(struct Stu* s, int sz)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%s %d\n", s[i].name, s[i].age);
    }
}

int main()
{
    struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20},{"lisi", 55},{"wangwu", 40} };
    //按名字比较
    int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
    qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
    print(s,sz);
    return 0;
}

结果为：

#include
void print(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}
void Swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < width; i++)//这里用整型数据进行说明，在内存中每个元素占4个字节， 
 //width=4，一个字节一个字节进行交换，
    {
        char tmp = *buf1;//这里申请char类型的数据空间，原因是char类型的数据占一个内存空 
 //间，指针buf指向的内容也占一个字节的内存空间
        *buf1 = *buf2;
        *buf2 = tmp;
        buf1++;
        buf2++;
    }
}

void bubble_sort(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2))

{
    int i = 0;
    //趟数
    for (i = 0; i < sz - 1; i++)
    {
        //一趟冒泡排序的过程
        int j = 0;
        for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
        {
            if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
            //通过指针cmp来调用函数cmp_int，将两个待比较数据的地址传给cmp_int函数
            {
                Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
                //Swap函数用来进行比较后的交换，这里交换是一个字节一个字节来交换数据。 
 //base的类型是void*，强制类型转换成char*，width是数据的宽度， 

            }
        }
    }
}
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
    return(*(int*)e1 - *(int*)e2);//这里可以改变数组的排序方式
}

void test()
{
    int arr[] = { 2,1,3,7,5,9,6,8,0,4 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[10]);
    bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
    print(arr, sz);
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

上述代码画图将讲解: