快速排序内库之qsort函数

首先观察cmp函数声明
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在第二个前面，如果是0，那就无所谓分前后了。

关于qsort函数的说明，包含在stdlib.h头文件里，函数一共4个参数，没返回值，经典的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（也可以理解成开始的排序地址，因此可以变写为&s[i]，后文有说明）；
第二个参数是参与排序的元素个数；
第二个参数是单个元素的大小，推荐使用sizeof（s[0]）这样的表达式，后文也有介绍
第4个参数就是调用的函数啦，很多人对此比较困惑，在写这篇博客之前，我也比较困惑，只知道简略的功能。这篇博客总结了一下，就比较明朗了。

手工实现快排函数

#include <stdio.h>

int a[100],n,temp;

void QuickSort(int h,int t)//  由小到大，快排之所以高效的原因就是每次会减少1/2的数据量。
{
     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);
}

首先讨论cmp函数，当然也可以改函数名（注意前后对应）
cmp的定义如下：

int cmp（const void * a，const void *b）；

返回值必须是int，两个参数都是const void * 型，当然a，b也可以更改。
假设是对int排序的话，如果是升序，那么就是如果a>b，返回一个正值，a小于b返回负值，相等返回0.

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，具体参考例子。

关于快排的小问题

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(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)）

结构体类型排序 (很多时候我们都会对结构体排序,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,double数组排序有介绍)

#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
",s[i].no,s[i].date1);

     return(0);
}

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);

对数组排序（类型可变）

注意double类型：本来是因为要判断如果a==b返回0（a-b=0）的，严格来说,两个double数是不可能相等的,只能说fabs(a-b)<1e-20，这样来判断,所以这里只返回了1和-1，所以double类型时将cmp函数变为下式

int cmp(const void * a, const void * b)
{
     return((*(double*)a-*(double*)b>0)?1:-1);
}

#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);
}

对字符数组排序

#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);
}

对字符串数组排序(当然调用系统库函数啦)

手工strcmp函数如下：
留个地方占位置先

方法一：（char s[][]型）

#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
",s[i]);
    
     return(0);
}

方法二：（char *s[]型）

#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
",s[i]);

     return(0);
}