C/C++中关于qsort的使用

C/C++中有一个快速排序的标准库函数 qsort ,在stdlib.h 中声明,其原型为:

void qsort(void *base, int nelem, unsigned int width, int ( * pfCompare)( const void *, const void *));

  使用该函数,可以对任何类型的一维数组排序。该函数参数中,base 是待排序数组的起始地址,nelem 是待排序数组的元素个数,width 是待排序数组的每个元素的大小(以字节为单位),最后一个参数 pfCompare 是一个函数指针,它指向一个“比较函数”。排序就是一个不断比较并交换位置的过程。qsort 如何在连元素的类型是什么都不知道的情况下,比较两个元素并判断哪个应该在前呢?答案是,qsort 函数在执行期间,会通过pfCompare指针调用一个 “比较函数”,用以判断两个元素哪个更应该排在前面。这个“比较函数”不是C/C++的库函数,而是由使用qsort 的程序员编写的。在调用qsort 时, 将“比较函数”的名字作为实参传递给pfCompare。程序员当然清楚该按什么规则决定哪个元素应该在前,哪个元素应该在后,这个规则就体现在“比较函数”中。

qsort 函数的用法规定,“比较函数”的原型应是:int 函数名(const void * elem1, const void * elem2);该函数的两个参数,elem1 和elem2,指向待比较的两个元素。也就是说, * elem1 和* elem2 就是待比较的两个元素。该函数必须具有以下行为:

  1) 如果 * elem1 应该排在 * elem2 前面,则函数返回值是负整数(任何负整数都行)。

  2) 如果 * elem1 和* elem2 哪个排在前面都行,那么函数返回0

  3) 如果 * elem1 应该排在 * elem2 后面,则函数返回值是正整数(任何正整数都行)。

例如:

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

int compare(const void *a, const void *b)
{
    int *pa = (int*)a;
    int *pb = (int*)b;
    return (*pa )- (*pb);  //从小到大排序
}

void main()
{
    int a[10] = {5, 6, 4, 3, 7, 0 ,8, 9, 2, 1};
    qsort(a, 10, sizeof(int), compare);
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        cout << a[i] << " " << endl;

再如:

下面的程序,功能是调用qsort 库函数,将一个unsigned int 数组按照个位数从小到大进行排序。比如 8,23,15 三个数,按个位数从小到大排序,就应该是 23,15,8:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int MyCompare( const void * elem1, const void * elem2
{
  unsigned int * p1, * p2;
  p1 = (unsigned int *) elem1;  //语句6
  p2 = (unsigned int *) elem2;  //语句7
  return (* p1 % 10) - (* p2 % 10 );  //语句8
}
#define NUM 5
int main()
{
  unsigned int an[NUM] = { 8,123,11,10,4 };
  qsort( an, NUM, sizeof(unsigned int), MyCompare);
  for( int i = 0;i < NUM; i ++ )
    printf("%d ", an[i]);
  return 0;

上面程序的输出结果是:
10 11 123 4 8

qsort 函数执行期间,需要比较两个元素哪个应在前面时,就以两个元素的地址作为参数,调用 MyCompare 函数。如果返回值小于0,则qsort 就得知第一个元素应该在前,如果返回值大于0,则第一个元素应该在后。如果返回值等于0,则哪个在前都行。
对语句6 解释如下:由于elem1 是 const void * 类型的,是void 指针,那么表达式“*elem1”是没有意义的。elem1 应指向待比较的元素,即一个unsigned int 类型的变量,所以要经过强制类型转换,将elem1 里存放的地址赋值给 p1,这样,* p1 就是待比较的第
一个元素了。语句7 同理。语句8 体现了排序的规则。如果 *p1 的个位数小于 *p2 的个位数,那么就返回负值。其他两种情况不再赘述。 

posted @ 2010-01-15 21:40  InfantSorrow  阅读(23775)  评论(0编辑  收藏