C语言库函数qsort的使用详解

什么是qsort函数？

qsort函数是C标准库中的一个排序函数，它可以对任意类型的数组进行排序。qsort函数需要5个参数，分别为待排序数组的首地址、元素的个数、元素大小、比较函数和可选的参数指针。

qsort函数使用步骤

第一步：编写比较函数

用于确定排序顺序的比较函数有两个参数，分别为需要比较的元素的指针。该函数需要返回一个整数值，用于指示比较结果：

• 如果第一个元素应该出现在第二个元素之前，则返回一个负整数；
• 如果第一个元素应该出现在第二个元素之后，则返回一个正整数；
• 如果两个元素相等，则返回零。

该函数的定义方式如下：

int compare(const void *a, const void *b) {
    // 比较a和b指向的元素
}

第二步：调用qsort函数

调用qsort函数进行排序，qsort函数可以按照任何方式对元素进行排序。

qsort函数的原型如下：

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

参数说明：

• void *base：需要排序的数组首地址。
• size_t nmemb：元素个数。
• size_t size：每个元素的大小。
• int (*compar)(const void *, const void *)：比较函数。

第三步：测试程序

实例程序：

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

// 定义比较函数
int compare(const void *a, const void *b) {
    // 将a和b强制转换为整数类型的指针，并获取指针指向的值
    int x = *(int *)a;
    int y = *(int *)b;
    // 比较值的大小
    return x - y;
}

int main() {
    int arr[] = {54, 23, 87, 5, 41, 1, 98, 21};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    // 调用qsort函数进行排序
    qsort(arr, n, sizeof(int), compare);

    // 输出排序结果
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

输出结果：

1 5 21 23 41 54 87 98 

示例说明

示例一：字符串排序

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

// 定义比较函数
int compare(const void *a, const void *b) {
    // 将a和b强制转换为指向字符串的指针，并获取指针指向的值
    char *x = *(char **)a;
    char *y = *(char **)b;
    // 比较字符串大小，使用strcmp函数
    return strcmp(x, y);
}

int main() {
    char *str_arr[] = {"hello", "world", "apple", "banana", "orange", "pear"};
    int n = sizeof(str_arr) / sizeof(str_arr[0]);

    // 调用qsort函数进行排序
    qsort(str_arr, n, sizeof(char *), compare);

    // 输出排序结果
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s ", str_arr[i]);
    }

    return 0;
}

输出结果：

apple banana hello orange pear world 

示例二：结构体排序

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

typedef struct {
    char name[20];
    int age;
} Person;

// 定义比较函数
int compare(const void *a, const void *b) {
    // 将a和b强制转换为指向Person结构体的指针，并获取指针指向的结构体
    Person *p1 = (Person *)a;
    Person *p2 = (Person *)b;
    // 比较年龄大小
    return p1->age - p2->age;
}

int main() {
    Person person_arr[] = {{"Tom", 20}, {"Jerry", 19}, {"Mary", 21}, {"Lisa", 18}};
    int n = sizeof(person_arr) / sizeof(person_arr[0]);

    // 调用qsort函数进行排序
    qsort(person_arr, n, sizeof(Person), compare);

    // 输出排序结果
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s %d\n", person_arr[i].name, person_arr[i].age);
    }

    return 0;
}

输出结果：

Lisa 18
Jerry 19
Tom 20
Mary 21

以上就是关于C语言库函数qsort的使用详解，包括比较函数的定义方法和调用qsort函数进行排序的步骤，并提供了字符串排序和结构体排序的示例代码。