obj-c 数组排序

http://blog.ablepear.com/2011/11/objective-c-tuesdays-sorting-arrays.html  

使用qsort()为C数组排序  

C标准库包含一个内置的为数组排序的方法:qsort(),这是快速排序算法的一个实现。其排序之后的结果仍然放在原数组中 

qsort() 的函数声明是这样: 

C代码  

1. qsort(void *array, size_t itemCount, size_t itemSize,  
2.      int (*comparator)(void const *, void const *));  

如果你没有在C中使用过函数指针，qsort()的函数声明看上去会有点让人迷惑。这是因为声明一个C函数指针类型有点唬人。我会用typedef让它看上去容易理解一些： 

C代码  

1. // alternate declaration of qsort using a typedef:  
2. typedef int (*Comparator)(void const *, void const *);  
3.   
4. qsort(void *array, size_t itemCount, size_t itemSize,  
5.      Comparator comparator);  

函数指针和函数的声明在C中是大体相同的，唯一的区别是函数指针在函数名前有一个*，像其他变量类型的指针一样。但有一个问题。在一个函数指针的声明里，*会引起歧义;默认情况下,C会认为*是函数返回省的一部分.因些当你声明一个函数指针的时候,需要为*和函数名加括号.这样便于编译器识别. 

C代码  

1. // 声明一个函数，返回int类型的指针  
2. int *returnAPointerToSomeInt(void);  
3. // 与下面这个声明相同:  
4. // (int *)returnAPointerToSomeInt(void);  
5.   
6. // 声明一个函数指针，这个函数返回类型是int  
7. int (*returnSomeInt)(void);  

既然我们已经说清楚了函数指针，让我们再来看看qsort()的函数声明 

C代码  

1. typedef int (*Comparator)(void const *, void const *);  
2.   
3. qsort(void *array, size_t itemCount, size_t itemSize,  
4.      Comparator comparator);  

qsort()的前三个参数指定了要排序的数组，数组中元素的数量和单元元素的大小(字节数) 
注意数组的类型是 void *,这就允许我们可以为任意类型的数组排序. 

最后一个参数是比较函数. 

C代码  

1. typedef int (*Comparator)(void const *item1, void const *item2);  

比较函数使用两个指向数组中元素的指针，如果item1在item2前，返回一个负值，如果item1在item2后，返回一个正值，如果两个元素有相同的排序值，返回0.这种风格的比较函数被用在许多语言的排序中. 理解比较函数可以看下面的图: 


  item1 <=====<< item2 
<-+------+-----+------+------+-> 
-2     -1     0      1      2 

          item2 >>=====> item1 
<-+------+-----+------+------+-> 
-2     -1     0      1      2 

C标准库没有太多的比较函数，但比较函数很容易编写。这里是个比较int类型数据的例子: 

C代码  

1. int compareInts(void const *item1, void const *item2) {  
2.  int const *int1 = item1;  
3.  int const *int2 = item2;  
4.  return *int1 - *int2;  
5. }  

现在我们可以使用compareInts()来排序一个int型的数组了： 

C代码  

1. int array[6] = { 42, 17, 57, 19, 11, 5 };  
2.   
3. qsort(array, 6, sizeof(int), compareInts);  
4. // array now contains 5, 11, 17, 19, 42, 57  

qsort()非常灵活.对复杂类型的数组进行排序和对int类型的数组一样简单.为一个C string数组按词典排序，可以使用标准库中的strcmp()作为比较函数. 

C代码  

1. char const *array[3] = { "red", "green", "blue" };  
2.   
3. qsort(array, 3, sizeof(char const *), strcmp);  
4. // array now contains "blue", "green", "red"  

为一个CGPoints的数组排序，先写一个比较函数： 

C代码  

1. int compareCGPoints(void const *item1, void const *item2) {  
2.  struct CGPoint const *point1 = item1;  
3.  struct CGPoint const *point2 = item2;  
4.   
5.  if (point1->x < point2->x) {  
6.    return -1;  
7.  } else if (point1->x > point2->x) {  
8.    return 1;  
9.  }  
10.   
11.  if (point1->y < point2->y) {  
12.    return -1;  
13.  } else if (point1->y > point2->y) {  
14.    return 1;  
15.  }  
16.   
17.  return 0;  
18. }  

注意我们先比较点的X坐标，只在X坐标相等的情况下才比较Y坐标.这是比较struct中多个字段的通用方式。这是一个CGPoint比较的例子： 

C代码  

1. struct CGPoint pointArray[4] = {  
2.  { 4.0f, 3.0f },  
3.  { 2.0f, 1.0f },  
4.  { 4.0f, 1.0f },  
5.  { 2.0f, 3.0f }  
6. };  
7. qsort(pointArray, 4, sizeof(struct CGPoint), compareCGPoints);  
8. // pointArray now contains:  
9. //  { 2.0f, 1.0f }  
10. //  { 2.0f, 3.0f }  
11. //  { 4.0f, 1.0f }  
12. //  { 4.0f, 3.0f }  

其他C排序函数  
对于大多数的普通排序工作,qsort()是个不错的选择，并且是C标准库是的内置的唯一选择。OS X和iOS也包含其他一些值得一提的排序函数:heapsort()和mergesort(),它们和qsort使用同样的参数.heapsort() 比qsort() 慢,但是排序过程中使用有限的内存, qsort() 使用递归并且可能导致堆栈溢出. 当数组已经大分部已经有序的情况下mergesort()比qsort()快很多,但是在数组很随机的情况下会慢很多. 

NSArray排序  

Objective-C 提供许多 NSArray排序的方法.因为NSArray 对象是不可修改的,所以用于排序 NSArray 的方法都返回一个新的排序好的 NSArray 对象，原始的NSArray不变. 最基本的排序方法是-sortedArrayUsingFunction:context:, 它和使用qsort()排序 C 相似. 函数声明是这样: 

C代码  

1. - (NSArray *)sortedArrayUsingFunction:(NSInteger (*)(id, id, void *))comparator   
2.                               context:(void *)context  

第一个参数是比较函数的指针， 
像我们为 qsort()做的那样, 我将要使用typedef重写函数指针方法声明，以便于阅读: 

C代码  

1. typedef NSInteger (*Comparator)(id item1, id item2, void *context);  
2.   
3. - (NSArray *)sortedArrayUsingFunction:(Comparator)comparator   
4.                               context:(void *)context  

NSArray排序用的比较函数和qsort的比较函数稍有不同.它的返回值是NSInteger类型的,其实NSInteger只是int的一个typedef.它使用两个id类型的元素，而不是void const *,因为 NSArrays 只能容纳 object 类型.并且最后，还有一个额外的 context 参数, 一个 void 指针，这个指针允许你传递额外的信息给比较函数. 

让我们写一个按NSString长度排序的比较函数. 

C代码  

1. static NSInteger compareStringsByLength(id item1, id item2, void *context) {  
2.   return [item1 length] - [item2 length];  
3. }  

因为我们可以传递任务消息给一个id类型的变量，所以我们甚至不需要类型转换或中间变量. 

下面看看我们怎么使用它： 

C代码  

1. NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"Florida",   
2.                     @"Texas", @"Mississippi", @"Delaware", nil];  
3.   
4. NSArray *sortedArray = [array sortedArrayUsingFunction:compareStringsByLength   
5.                                                context:NULL];  
6. // sortedArray contains:  
7. // @"Texas"  
8. // @"Florida"  
9. // @"Delaware"  
10. // @"Mississippi"  

现在让我们使用context参数来方便地在普通和逆序排序之间切换.我们能传递参数给任务类型的数据，所以我们使用一个BOOL类型的指针,YES代表逆序,NO代表普通排序. 

C代码  

1. NSInteger compareStringsByLength(id item1, id item2, void *context) {  
2.   BOOL *reversed = context;  
3.   NSInteger order = [item1 length] - [item2 length];  
4.   if (*reversed) {  
5.     return -order;  
6.   } else {  
7.     return order;  
8.   }  
9. }  

现在我们需要传递值给context参数当我们调用-sortedArrayUsingFunction:context:的时候： 

C代码  

1. NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"Florida",   
2.                     @"Texas", @"Mississippi", @"Delaware", nil];  
3.   
4. BOOL reversed = YES;  
5. NSArray *sortedArray = [array sortedArrayUsingFunction:compareStringsByLength   
6.                                                context:&reversed];  
7. // sortedArray contains:  
8. // @"Mississippi"  
9. // @"Delaware"  
10. // @"Florida"  
11. // @"Texas"  

注意我们用&操作符来传递变量reversed的地址作为context. 

如果你的目标系统是iOS3.2, OS X 10.6以上,你可以用block版,-sortedArrayUsingComparator:. 我们可以这样重写我们的例子： 

C代码  

1. NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"Florida",   
2.                     @"Texas", @"Mississippi", @"Delaware", nil];  
3.   
4. BOOL reversed = YES;  
5. NSArray *sortedArray = [array sortedArrayUsingComparator:^(id item1, id item2) {  
6.   NSInteger order = [item1 length] - [item2 length];  
7.   if (reversed) {  
8.     return -order;  
9.   } else {  
10.     return order;  
11.   }  
12. }];  
13. // sortedArray contains:  
14. // @"Mississippi"  
15. // @"Delaware"  
16. // @"Florida"  
17. // @"Texas"  

因为所有在NSArray中的元素必需是对象，经常的情况是这些元素自身带有比较方法.如果是这样的话，-sortedArrayUsingSelector: 方法非常好。NSString类型的NSArray非常常见. 

C代码  

1. NSArray *tagNames = [NSArray arrayWithObjects:@"H1",   
2.                     @"body", @"A", @"Head", nil];  
3.   
4. NSArray *sortedTagNames = [tagNames sortedArrayUsingSelector:@selector(caseInsensitiveCompare:)];  
5. // sortedTagNames contains:  
6. // @"A"  
7. // @"body"  
8. // @"H1"  
9. // @"Head"