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前言
以下我们来学习c语言的 qsort() 排序 和C++的 sort() 排序。
一、qsort()是什么？
qsort() 是 C 标准库中的一个函数，用于对数组进行快速排序。它的全称是 “quick sort”，因为它实现了一种高效的排序算法。qsort() 可以对任何类型的数据进行排序，只要你提供一个合适的比较函数。头文件 #include <stdlib.h>。
1.核心代码：
函数的原型
void qsort ( void * base, size_t num, size_t size, int ( * comparator ) ( const void *, const void * ) );
参数含义：
① void * base：待排序数组的首地址。
② size_t num：数组元素的个数。
③ size_t size：一个数组元素的大小（所占字节数）。
④ int ( * comparator ) ( const void , const void * )：首先它是一个函数指针，指向的函数是排序函数；其此所包含的两个参数为所比较元素的地址；最后是参数类型为void的原因是它的独特之处，可以接收任意类型的参数。
实际使用（一般只对qsor()函数进行微调）
qsort ( arr,sizeof(arr)/sizeof(arr[0]),sizeof(arr[0),cmp );
int cmp( const void * elem1, const void * elem2 )//整形为例
{
return *(int*)elem1-*(int*)elem2;
}
以整形数组进行演示
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int cmp_int(const void* elem1, const void* elem2)
{
return *(int*)elem1 - *(int*)elem2;//elem1-elem2为从小到大排序，elem2-elem1为从大到小排序
}
int main()
{
int arr[10] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
输出：
2.其他类型比较
一级排序
1.字符数组：
int cmp_char(const void* elem1, const void* elem2)
{
return *(char*)elem1 - *(char*)elem2;//elem1-elem2为从小到大排序，elem2-elem1为从大到小排序
}
2.浮点数组：
int cmp_double(const void* elem1, const void* elem2)
{
return *(double*)elem1 > *(double*)elem2 ? 1 : -1;//从小到大，如果想从大到小（1和-1交换位置）
//返回值的问题，显然cmp返回的是一个整型，所以避免double返回小数而被丢失，用一个判断返回值。
//不可以用减号连接
}
int cmp_float(const void* p1, const void* p2)
{
return *((float*)p1) - *((float*)p2);//elem1-elem2为从小到大排序，elem2-elem1为从大到小排序
}
3.字符串长度进行排序：
int cmp_string(const void* elem1, const void* elem2)
{
return strlen((char * )elem1) > strlen((char * )elem2) ? 1 : -1; //从小到大，如果想从大到小（1和-1交换位置）
//不可以用减号连接
}
4.字符串首字母：
int cmp_string(const void* elem1, const void* elem2)
{
//char arr[6][10] = { "grape", "face", "dog", "cat", "black", "apple" };
return *(char*)elem1 - *(char*)elem2; //elem1-elem2为从小到大排序，elem2-elem1为从大到小排序
}
5.字符串str的字典顺序排序：
struct Zfc//结构体类型
{
int data;
char str[100];
}s[100];
int cmp ( const void *elem1 , const void *elem2)
{
return strcmp( (*(Zfc *)elem1).str , (*(Zfc*)elem2).str);//elem1-elem2为从小到大排序，elem2-elem1为从大到小排序
}
int cmp_string(const void* elem1, const void* elem2)//二维数组类型
{
//char arr[6][10] = { "grape", "face", "dog", "cat", "black", "apple" };
return strcmp((char*)elem1,(char*)elem2);//elem1-elem2为从小到大排序，elem2-elem1为从大到小排序
}
二级排序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct Student
{
char name[20];
int grade;
}Student;
int cmp_s(const void* elem1, const void* elem2)//先对学生名字进行排序，再对成绩进行排序
{
if ((strcmp(((Student*)elem1)->name, ((Student*)elem2)->name))!=0)
return strcmp(((Student*)elem1)->name, ((Student*)elem2)->name);//转换类型，先对学生名字进行字典排序
else
return ((Student*)elem1)->grade - ((Student*)elem2)->grade;//转换类型，如果名字相同则对成绩进行排序
//成绩如果是浮点型则参考上面浮点数组
}
int main()
{
Student s[] = { { "yi", 89 }, { "er", 100 }, { "san", 101 }, { "si", 121 }, { "wu", 95 }, {"liu",78} };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_s);
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%s %d\n", s[i].name,s[i].grade);
}
return 0;
}
输出：
多级排序
参考二级排序。在原来的基础上对结构体进行添加元素，通过if…else if 进行连接，排序的优先级从上到下，每一层排序规则参考一级排序。
二、sort()是什么？
在 C++ 中，sort() 是一个用于对容器中的元素进行排序的函数，sort() 函数可以对任意随机访问迭代器支持的容器（如数组、std::vector、std::deque 等）进行排序。其来自 C++ 标准库中的 #include <?> (?=algorithm,打上去显示不出来，凑合看) ，建议用万能头文件 #include<bits/stdc++.h> 。
1.自动调用（从小到大）
void sort (*begin,*end);/对[*begin,*end)内的数据进行排序，左闭右开
代码举例：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
// #include<algorithm>
int a[20]={1,3,6,5,4,9,8,2,7,4};
int main(){
sort(a+3,a+9);//左闭右开，默认从小到大，从下标3到第8个进行排列
for(int i:a)
cout << i <<" ";
return 0;
}
输出：
—
2.自定义调用
一级排序
bool cmp(int a,int b){
if(a<b) return 1;
return 0;
//return a>b;
}
sort(a,a+10,cmp);//左闭右开，默认从小到大
以整形数组进行举例：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[10]={1,3,6,5,4,9,8,2,7,6};
bool cmp(int a,int b){
if(a<b) return 1;//只能>或者<不能是>=或者<=！！！！！！
return 0;
//return a>b;
}
int main(){
sort(a,a+9,cmp);//左闭右开，默认从小到大，从下标0到第8个进行排列
for(int i:a)
cout << i <<" ";
return 0;
}
输出：
多级排序
优先级参考C语言的qsort()函数，自上到下，通过if…else if…进行连接（区别在于比较的符号由"-“改为”>“或”<"）
以结构体进行举例：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct score
{
string Name="a";
int Chinese;
int Math;
int sum;
};
bool cmp(score a,score b){//可通过改变">"或"<"从而改变排序规则，只能>或者<不能是>=或者<=！！！！！！
if(a.sum!=b.sum) return a.sum>b.sum;//优先比较总分,升序
if(a.Chinese!=b.Chinese) return a.Chinese>b.Chinese;//其次比较语文成绩，降序
else return a.Math>b.Math;//最后比较数学成绩，升序
}
int main(){
score a[10];
srand((unsigned) time(NULL));//随机生成成绩
for(int i=0;i<10;i++){
a[i].Name+=to_string(i+1);//自动生成学生名字
a[i].Chinese=rand()%101;
a[i].Math=rand()%101;
a[i].sum=a[i].Chinese+a[i].Math;
}
sort(a,a+10,cmp);//排序！！！！！！！！！！！！！！！！！
cout << "名字" << "\t" << "总分" << "\t"<< "语文" << "\t"<< "数学" << endl;//打表
for(int i=0;i<10;i++){
cout << a[i].Name << "\t";
cout << a[i].sum << "\t";
cout << a[i].Chinese << "\t";
cout << a[i].Math << "\t";
cout << endl;
}
return 0;
}
输出：
三.sort() 排序和qsort() 排序的区别及各自特点
以上就是今天要讲的内容，本文介绍了sort() 排序和qsort() 排序的使用，
sort() 和 qsort() 在排序功能上有相似之处，但它们的实现方式、使用场景和接口存在显著区别。下面我们将详细对比这两个函数的区别及各自的优缺点。
- 基本区别
qsort()
语言 ：C 语言标准库函数
函数签名：void qsort(void *base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *))
函数签名： 通过用户提供的比较函数支持任意数据类型
排序方式： 非稳定排序
数据类型： 处理任何类型数据，需进行类型转换
sort()
语言 ：主要在高级语言（如 Python、Java、C++ STL）
函数签名：依赖于具体语言，通常为方法或全局函数
函数签名：依赖于具体语言，通常为方法或全局函数
排序方式：语言层面多为稳定排序，与实现有关
数据类型：根据语言支持数据类型，通常是具体类型
- 优缺点
qsort()
优点：
通用性：qsort() 可以对任何类型的数据进行排序，只需提供相应的比较函数，非常灵活。
高效性：在许多情况下，qsort() 的实现非常高效，尤其是在处理原始数据类型数组时。
标准化：作为 C 语言标准库的一部分，qsort() 是广泛认可的标准排序函数，适用于许多系统层面的开发。
缺点：
复杂性：由于需要提供函数指针作为参数，使用 qsort() 的代码往往比使用 sort() 更复杂，不够直观。
非稳定性：qsort() 是非稳定排序，即相同元素的相对位置在排序后可能会发生变化。
类型处理：使用 qsort() 前，需要显式处理数据类型，必须将基本类型转换为 void * 类型，这增加了出错的可能性。
sort()
优点：
易用性：sort() 通常提供简单明了的接口，易于理解和使用。开发者可以轻松调用方法或函数进行排序。
稳定性：在一些语言实现中，sort() 是稳定排序，意味着相等元素的相对顺序保持不变。这在某些应用场景（如多重排序）中是非常有用的。
语言特性：许多现代语言的 sort() 方法支持对对象和复杂数据结构的直接排序，支持 Lambda 表达式、编程态等现代编程特性，使用灵活。
缺点：
性能差异：在某些特定场景下，sort() 的底层实现可能不如 qsort() 高效，尽管这种情况不常见。
实现依赖：具体的实现可能依赖于语言的版本和库，因此可能存在不一致性。