C语言库函数qsort及bsearch快速排序算法使用解析

这里是关于C语言库函数qsort及bsearch快速排序算法使用的详细攻略。

qsort排序函数

1. 定义

qsort是C语言标准库中快速排序算法的一个实现函数。它用于对一个数组中的元素进行排序。qsort函数的定义如下：

void qsort(void* base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void*, const void*));

其中，

• base：指向需要排序的数组的第一个元素的指针；
• nitems：数组中元素的个数；
• size：每个元素的大小（以字节为单位）；
• compar：比较函数的指针，用于比较两个数组元素的大小关系。该函数的原型如下：

int compar(const void* p1, const void* p2);

• 如果p1指向的元素在p2指向的元素之前，则返回负整数；
• 如果p1指向的元素和p2指向的元素相等，则返回0；
• 否则返回正整数。

2. 示例说明

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

/* 用于比较两个整数的大小，从小到大排序 */
int compare(const void* a, const void* b)
{
    int *pa = (int*) a;
    int *pb = (int*) b;
    return (*pa - *pb);
}

int main()
{
    int data[] = {5, 1, 9, 3, 7, 4, 8, 6, 2, 0};
    int size = sizeof(data) / sizeof(int);
    qsort(data, size, sizeof(int), compare);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", data[i]);
    }   // 输出：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    return 0;
}

上面的示例中，我们定义了一个整型数组data，使用qsort实现了从小到大的排序，并将排序后的数组数据打印出来。

bsearch查找函数

1. 定义

bsearch是C语言标准库中二分查找算法的一个实现函数。它用于在一个已经排序的数组中查找指定元素的位置。bsearch函数的定义如下：

void* bsearch(const void* key, const void* base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void*, const void*));

其中，

• key：要查找的元素；
• base：指向需要查找的已经排序的数组的第一个元素的指针；
• nmemb：数组中元素的个数；
• size：每个元素的大小（以字节为单位）；
• compar：比较函数的指针，用于比较两个数组元素的大小关系。该函数的原型如下：

int compar(const void* p1, const void* p2);

• 如果p1指向的元素小于p2指向的元素，则返回负整数；
• 如果p1指向的元素等于p2指向的元素，则返回0；
• 否则返回正整数。

2. 示例说明

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

/* 用于比较两个整数的大小，从小到大排序 */
int compare(const void* a, const void* b)
{
    int *pa = (int*) a;
    int *pb = (int*) b;
    return (*pa - *pb);
}

int main()
{
    int data[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    int size = sizeof(data) / sizeof(int);
    int key = 4;
    int* result = (int*) bsearch(&key, data, size, sizeof(int), compare);
    if (result != NULL) {
        printf("%d found at position %ld.\n", key, result - data);
    } else {
        printf("%d not found.\n", key);
    }   // 输出：4 found at position 4.
    return 0;
}

上面的示例中，我们定义了一个有序整型数组data，并使用bsearch函数查找元素4在数组中的位置，并将结果打印出来。

总结

通过上面的攻略，我们详细了解了C语言库函数qsort及bsearch快速排序算法的基本使用方法和注意事项。同时我们也提供了两个示例供大家参考，并通过实践演示了他们的用法。