qsort用法--完整版(解释了cmp)【转】

向右看齐 2022-10-01 00:44 152阅读 0赞

qsort用法--完整版(解释了cmp)【转】  
  
  
用qsort快两年的时候了,却一直没有真正弄懂cmp函数的返回值1,-1,0的函数. 今天在做凸包时,郁闷了....所以请教了snoopy,终于弄懂了cmp返回值的意识:  
  
int cmp(const void \*a, const void \*b)  
  
返回正数就是说 cmp 传入参数第一个要放在第二个后面, 负数就是传入参数第一个要放第二个前面, 如果是 0, 那就无所谓谁前谁后..  
  
下面就把snoopy曾经写的介绍qsort的完整版贴出来好了,我想有与我一样经历的朋友也可以弄懂的:  
  
很多人问这个东西.我以前也看了好久,今天翻到以前学快排的时候写的练习code,基本上  
能覆盖绝大部分用法了.  
  
里面有很多地方没判断相等的情况,按道理来说相等情况下应该返回0的,这个请看代码的  
时候注意.我尽量保证代码不出错了.  
  
下面的这些说明和问题都是个人原创,没查什么资料,所以不保证其完全正确性,在此表示个  
人不对出现的问题负任何责任,大家WA了或者干吗的不要怪我,不过至少目前来说我用起来  
是没问题的 :)  
  
/\*----------------------------------------------------------------------------\*/  
  
\*\* 关于快排函数的一些说明 \*\*  
  
qsort,包含在stdlib.h头文件里,函数一共四个参数,没返回值.一个典型的qsort的写法如下  
  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
其中第一个参数是参与排序的数组名(或者也可以理解成开始排序的地址,因为可以写&s\[i\]  
这样的表达式,这个问题下面有说明); 第二个参数是参与排序的元素个数; 第三个三数是  
单个元素的大小,推荐使用sizeof(s\[0\])这样的表达式,下面也有说明 :) ;第四个参数就是  
很多人觉得非常困惑的比较函数啦,关于这个函数,还要说的比较麻烦...  
  
我们来讨论cmp这个比较函数(写成cmp是我的个人喜好,你可以随便写成什么,比如qcmp什么  
的).典型的cmp的定义是  
  
int cmp(const void \*a,const void \*b);  
  
返回值必须是int,两个参数的类型必须都是const void \*,那个a,b是我随便写的,个人喜好.  
假设是对int排序的话,如果是升序,那么就是如果a比b大返回一个正值,小则负值,相等返回  
0,其他的依次类推,后面有例子来说明对不同的类型如何进行排序.  
  
在函数体内要对a,b进行强制类型转换后才能得到正确的返回值,不同的类型有不同的处理  
方法.具体情况请参考后面的例子.  
  
/\*----------------------------------------------------------------------------\*/  
  
\*\* 关于快排的一些小问题 \*\*  
  
1.快排是不稳定的,这个不稳定一个表现在其使用的时间是不确定的,最好情况(O(n))和最  
坏情况(O(n^2))差距太大,我们一般说的O(nlog(n))都是指的是其平均时间.  
  
2.快排是不稳定的,这个不稳定表现在如果相同的比较元素,可能顺序不一样,假设我们有  
这样一个序列,3,3,3,但是这三个3是有区别的,我们标记为3a,3b,3c,快排后的结果不一定  
就是3a,3b,3c这样的排列,所以在某些特定场合我们要用结构体来使其稳定(No.6的例子就  
是说明这个问题的)  
  
3.快排的比较函数的两个参数必须都是const void \*的,这个要特别注意,写a和b只是我的  
个人喜好,写成cmp也只是我的个人喜好.推荐在cmp里面重新定义两个指针来强制类型转换,  
特别是在对结构体进行排序的时候  
  
4.快排qsort的第三个参数,那个sizeof,推荐是使用sizeof(s\[0\])这样,特别是对结构体,  
往往自己定义2\*sizeof(int)这样的会出问题,用sizeof(s\[0)既方便又保险  
  
5.如果要对数组进行部分排序,比如对一个s\[n\]的数组排列其从s\[i\]开始的m个元素,只需要  
在第一个和第二个参数上进行一些修改:qsort(&s\[i\],m,sizeof(s\[i\]),cmp);  
  
/\*----------------------------------------------------------------------------\*/  
  
\*\* 标程,举例说明 \*\*  
  
No.1.手工实现QuickSort  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
  
int a\[100\],n,temp;  
  
void QuickSort(int h,int t)  
\{  
if(h>=t) return;  
int mid=(h+t)/2,i=h,j=t,x;  
x=a\[mid\];  
while(1)  
\{  
while(a\[i\]<x) i++;  
while(a\[j\]>x) j--;  
if(i>=j) break;  
temp=a\[i\];  
a\[i\]=a\[j\];  
a\[j\]=temp;  
\}  
a\[mid\]=a\[j\];  
a\[j\]=x;  
QuickSort(h,j-1);  
QuickSort(j+1,t);  
return;  
\}  
  
int main()  
\{  
int i;  
scanf("%d",&n);  
for(i=0;i<n;i++) scanf("%d",&a\[i\]);  
QuickSort(0,n-1);  
for(i=0;i<n;i++) printf("%d ",a\[i\]);  
  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
  
  
No.2.最常见的,对int数组排序  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <string.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
int s\[10000\],n,i;  
  
int cmp(const void \*a, const void \*b)  
\{  
return(\*(int \*)a-\*(int \*)b);  
\}  
  
int main()  
\{  
scanf("%d",&n);  
for(i=0;i<n;i++) scanf("%d",&s\[i\]);  
  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
for(i=0;i<n;i++) printf("%d ",s\[i\]);  
  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
  
  
No.3.对double型数组排序,原理同int  
  
这里做个注释,本来是因为要判断如果a==b返回0的,但是严格来说,两个double数是不可能相等的,只能说fabs(a-b)<1e-20之类的这样来判断,所以这里只返回了1和-1  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
double s\[1000\];  
int i,n;  
  
int cmp(const void \* a, const void \* b)  
\{  
return((\*(double\*)a-\*(double\*)b>0)?1:-1);  
\}  
  
int main()  
\{  
scanf("%d",&n);  
for(i=0;i<n;i++) scanf("%lf",&s\[i\]);  
  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
for(i=0;i<n;i++) printf("%lf ",s\[i\]);  
  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
  
  
No.4.对一个字符数组排序.原理同int  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <string.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
char s\[10000\],i,n;  
  
int cmp(const void \*a,const void \*b)  
\{  
return(\*(char \*)a-\*(char \*)b);  
\}  
  
int main()  
\{  
scanf("%s",s);  
n=strlen(s);  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
printf("%s",s);  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
  
No.5.对结构体排序  
  
注释一下.很多时候我们都会对结构体排序,比如校赛预选赛的那个樱花,一般这个时候都在  
cmp函数里面先强制转换了类型,不要在return里面转,我也说不清为什么,但是这样程序会  
更清晰,并且绝对是没错的. 这里同样请注意double返回0的问题  
  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
struct node  
\{  
double date1;  
int no;  
\} s\[100\];  
  
int i,n;  
  
int cmp(const void \*a,const void \*b)  
\{  
struct node \*aa=(node \*)a;  
struct node \*bb=(node \*)b;  
return(((aa->date1)>(bb->date1))?1:-1);  
\}  
  
int main()  
\{  
scanf("%d",&n);  
for(i=0;i<n;i++)  
\{  
s\[i\].no=i+1;  
scanf("%lf",&s\[i\].date1);  
\}  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\\n",s\[i\].no,s\[i\].date1);  
  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
  
  
No.6.对结构体排序.加入no来使其稳定(即data值相等的情况下按原来的顺序排)  
  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
struct node  
\{  
double date1;  
int no;  
\} s\[100\];  
  
int i,n;  
  
int cmp(const void \*a,const void \*b)  
\{  
struct node \*aa=(node \*)a;  
struct node \*bb=(node \*)b;  
if(aa->date1!=bb->date1)  
return(((aa->date1)>(bb->date1))?1:-1);  
else  
return((aa->no)-(bb->no));  
\}  
  
int main()  
\{  
scanf("%d",&n);  
for(i=0;i<n;i++)  
\{  
s\[i\].no=i+1;  
scanf("%lf",&s\[i\].date1);  
\}  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
for(i=0;i<n;i++) printf("%d %lf\\n",s\[i\].no,s\[i\].date1);  
  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
  
No.7.对字符串数组的排序(char s\[\]\[\]型)  
  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <string.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
char s\[100\]\[100\];  
int i,n;  
  
int cmp(const void \*a,const void \*b)  
\{  
return(strcmp((char\*)a,(char\*)b));  
\}  
  
int main()  
\{  
scanf("%d",&n);  
for(i=0;i<n;i++) scanf("%s",s\[i\]);  
  
  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
for(i=0;i<n;i++) printf("%s\\n",s\[i\]);  
  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
  
  
No.8.对字符串数组排序(char \*s\[\]型)  
复制代码  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <string.h>  
\#include <stdlib.h>  
  
char \*s\[100\];  
int i,n;  
  
int cmp(const void \*a,const void \*b)  
  
\{  
return(strcmp(\*(char\*\*)a,\*(char\*\*)b));  
\}  
  
int main()  
\{  
scanf("%d",&n);  
for(i=0;i<n;i++)  
\{  
s\[i\]=(char\*)malloc(sizeof(char\*));  
scanf("%s",s\[i\]);  
\}  
  
qsort(s,n,sizeof(s\[0\]),cmp);  
  
for(i=0;i<n;i++) printf("%s\\n",s\[i\]);  
  
return(0);  
\}  
  
复制代码  
  
  
  
9、计算几何中求凸包的cmp  
复制代码  
  
int cmp(const void \*a, const void \*b)  
\{  
TPoint \*c = (TPoint \*)a;  
TPoint \*d = (TPoint \*)b;  
  
double k = multi(\*c, \*d, point\[0\]); //p0c×p0d (若>0 说明c的极角小于d, 若<0, c的极角大于d)  
  
if( k< 0) return 1; // 若前面的大于后面的，返回1--- 表示升序(交换)  
  
else if(k == 0 && distance(\*c, point\[0\]) >= distance(\*d, point\[0\]))  
return 1; // 把距离远的丢在后面,这么做扫描时才可以删掉近的  
  
else return -1;  
\}  
  
复制代码