C语言：指针进阶（中）

目录

一、冒泡排序

二、使用qsort

1）.定义与使用

2）.整数排序

3）.结构体排序

1.按年龄

2.按名字 

三、模拟实现qsort

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一、冒泡排序

冒泡排序作为最简单的排序之一，核心思想是两两比较，这里以升序为例：

首先给一个数组：{9，8，7，6，5，4，3，2，1，0}

第一轮比较：

两两比较，9>8，交换：{8，9，7，6，5，4，3，2，1，0}

                  9>7，交换：{8，7，9，6，5，4，3，2，1，0}

                  9>6，交换：{8，7，6，9，5，4，3，2，1，0}

                  ……

                  9>0，交换：{8，7，6，5，4，3，2，1，0，9}

第二轮比较：

两两比较，8>7，交换：{7，8，6，5，4，3，2，1，0，9}

                  8>6，交换：{7，6，8，5，4，3，2，1，0，9}

                  8>5，交换：{7，6，5，8，4，3，2，1，0，9}

                  ……

                  8<9，不交换：{7，6，5，4，3，2，1，0，8，9}

第三轮比较：……

最后实现数组升序排列：{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}。 

从上面推导过程可以看出，后一位比前一位小就要交换，以此循环，有两层循环，且里层循环过一轮就少一次，用代码这样实现

void BubbleSort(int* arr, int n)
{
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				Swap(&arr[j], &arr[j - 1]);
			}
		}
	}
}

其中Swap的实现：

void Swap(int* x, int* y)
{
	int tmp = *x;
	*x = *y;
	*y = tmp;
}

二、使用qsort

1）.定义与使用

                                               参考：qsort - C++ Reference

2）.整数排序

3）.结构体排序

结构体定义：

struct Stu
{
	char name[20]; //学⽣
	int age;       //年龄
};

1.按年龄

//按照年龄来⽐较
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}


//按照年龄来排序
void test3()
{
	struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
}

2.按名字 

//按照名字来⽐较
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}

//按照名字来排序
void test2()
{
	struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
}

 其中strcmp是字符串比较函数

三、模拟实现qsort

使用回调函数，采用冒泡排序的方式

qsort的接收参数：

这是冒泡排序的基本结构：

首先我们不知道需要排序的是整型，浮点型还是字符串，所以要修改让其可以接收各种类型，（一切为了随机）：

然后，由于我们不知道元素类型，因此在比较前后元素时，我们无法确定将其转换成何种类型来比较，但由于元素大小size已知，且单位是字节，这样我们可以一个字节一个字节进行比较，即全部强制类型转化为char*。

 接下来是Swap函数，由于是一个一个字节比较，同理，交换时也是一个一个字节交换：

注意：在使用qsort时需要我们自己写出比较方式。

测试：

此时，我们就实现了冒泡排序模拟实现qsort。

代码：

void Swap(char* x, char* y, size_t size)
{
	for (size_t i = 0; i < size; i++)
	{
		char tmp = *(x + i);
		*(x + i) = *(y + i);
		*(y + i) = tmp;
	}
}
void BubbleSort(void* base, size_t num, size_t size, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
	for (size_t i = 0; i < num; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < num - 1 - i; j++)
		{
			if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
			{
				Swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
			}
		}
	}
}

完，感谢阅读。