C-库函数 qsort 的使用及模拟实现

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

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
// 冒泡排序 -> 不能对任意类型进行排序
void bubble_sort(int *p,int s)
{
	// 趟数
	for (int i = 0; i < s - 1; i++)
	{
		// 每趟
		for (int j = 0; j < s - i - 1; j++)
		{
			// 若需对其他类型进行排序，仅比较和交换部分需要修改
			if (*(p + j) > *(p + j + 1))
			{
				// 交换
				int temp = *(p + j);
				*(p + j) = *(p + j + 1);
				*(p + j + 1) = temp;
			}
		}
	}
}

void print_arr(int* p, int s)
{
	for (int i = 0; i < s; i++)
	{
		printf("%d ", *(p+i));
	}
	printf("\n");
}

// void qsort(void* base，			// base中存放的是待排序数据中第一个对象的地址
//	          size_t num,			// 排序数据元素的个数
//			  size_t size,			// 排序数据中一个元素的大小，单位是字节
//			  int (*cmp)(const void* el, const void* e2)	);	// 是用来比较待排序数据中的2个相邻元素的函数，由用户自定义

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *((int*)e1) - *((int*)e2);
}
int cmp_char(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp((char*)e1, (char*)e2);  // <string.h> 比较字符串，使用库函数 strcmp，本质比较的是ASCII码的大小
}
int sort_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);  // <string.h>
}
int sort_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}

void test_int_sort()
{
	int arr[10] = { 2,4,5,7,6,8,9,1,10,3 };
	int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	//bubble_sort(arr, length);
	//print_arr(arr, length);

	// 用库函数 qsort （需引用头文件<stdlib.h>）
	qsort(arr, length, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, length);
}
void test_char_sort()
{
	char ch[] = { 'f','a','m','i' };
	int length = sizeof(ch) / sizeof(ch[0]);
	qsort(ch, length, sizeof(ch[0]), cmp_char);
	//print_arr(ch, length); //不能这么写
}

void test_struct_sort()
{
	struct Stu stu[3] = { {"zhangsan",35},{"lisi",40},{"wangwu",30}};
	int length = sizeof(stu) / sizeof(stu[0]);
	qsort(stu, length, sizeof(stu[0]), sort_by_name);
	qsort(stu, length, sizeof(stu[0]), sort_by_age);
}

// 模拟实现 qsort 函数

// 交换函数：逐字节进行交换！
void Swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
	for (int i = 0; i < width; i++)
	{
		char temp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = temp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}

void bubble_qsort(void* base, int length, int width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
	// 趟数
	for (int i = 0; i < length - 1; i++)
	{
		// 每趟
		for (int j = 0; j < length - i - 1; j++)
		{
			// 比较：
			if (cmp( (char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				// 交换
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
			}
		}
	}
}

void test_int_bubble_qsort()
{
	int arr[10] = { 2,4,5,7,6,8,9,1,10,3 };
	int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	bubble_qsort(arr, length, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, length);
}
void test_char_bubble_qsort()
{
	char ch[] = { 'f','a','m','i' };
	int length = sizeof(ch) / sizeof(ch[0]);
	bubble_qsort(ch, length, sizeof(ch[0]), cmp_char);
}
void test_struct_bubble_qsort()
{
	struct Stu stu[3] = { {"zhangsan",35},{"lisi",40},{"wangwu",30} };
	int length = sizeof(stu) / sizeof(stu[0]);
	bubble_qsort(stu, length, sizeof(stu[0]), sort_by_name);
	bubble_qsort(stu, length, sizeof(stu[0]), sort_by_age);
}
int main()
{
	// 测试库函数 qsort
	//test_int_sort();
	//test_char_sort();
	//test_struct_sort();
	
	// 测试模拟库函数 qsort 实现的 bubble_qsort
	//test_int_bubble_qsort();
	//test_char_bubble_qsort();
	test_struct_bubble_qsort();
	return 0;
}