快速排序库函数qsort的使用
qsort，它包含在<stdlib.h>头文件里,函数一共四个参数,在函数头部加上#include<stdlib.h>,就可以直接调用，并且无需声明。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s是参与排序的数组名(或者也可以理解成开始排序的地址); 第二个参数n是参与排序的元素个数;第三个参数是单个元素的大小,必须 sizeof(s[0])这样的表达式；第四个参数cmp其实是个函数名字，它是为指导qsort如何进行排序而专门写的一个函数，称之为比较函数，其目的是为了告诉qsort要以什么样的方式进行排序（降序？升序？或者按照某个关键字进行排序等）（注：写成cmp只是一个名字,可以随便怎么写)，cmp这个函数有形参，和返回值（int型），但是在调用时却不需要给它传递实参进去，直接调用其名字即可，这个函数是专门为qsort开发的一种函数形式，这个函数的典型定义是:
int cmp(const void *a,const void *b)；（红色字体是其固定模式，必须这样写，黑色的则是自己随便起的名字），并且规定这个函数只能返回int型值。
关于快排的一些小问题：
1.快排的复杂度，当元素个数比较少时（10^2的数量级左右），快排的速度跟冒泡相比并没有快很多，还有如果要排序的元素大部分都已经是排好顺序了时，快排效率会下降，但是其最坏情况是N^2（当元素全部是已经排好的顺序时），一般情况（也即平均效率）是N*Log2（N），最好情况是N(当元素全部是逆序时)，快排的特点是元素越乱排序速度越快，所以可以看出，虽然元素少时使用快排并没有很大优势，但是在快排的最坏情况跟冒泡、选择排序（冒泡、选择排序其复杂度不受元素顺序影响，永远为N^2）一样，所以快排永远是最快的。
2.快排是不稳定的，这里的稳定性是指对于相同元素的处理上，快排会打乱相同元素的先后顺序（原因就在于快排排序原理，其排序过程是不断把元素分组打乱进行的），当然如果单纯排序一列数字是没什么区别的，假设我们有这样一列数字3，3，3，但是三个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.5的例子就是说明这个问题的)
3.快排的比较函数cmp的两个参数必须都是const void *的,这个要特别注意,写a和b只是个人喜好,写成cmp也只是个人喜好.
4.快排qsort的第三个参数,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，要对其从s[i]开始的m个元素进行排序,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);
No.1最常见的,对int数组排序
#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);/*这里的（int *）a定义了一个指向int型的指针，注意int*两边的括号不能少，然后（int *）a前面加上*就表示取其指向的值。这里返回的是*(int *)a-*(int *)b，两个数相减的顺序跟函数形参顺序一样这样就会将数组按升序排序，反之如果是return(*(int *)b-*(int *)a)，就会将数组按降序排列*/
}
void 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\n",s[i]);
}
No.2对double型数组排序,原理和int相似,本来是要判断如果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
#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);/*注意这里不能像上面对int型数组排序时那样直接返回*(double*)a-*(double*)b，因为这个cmp函数的返回值已经规定了是int型，而*(double*)a-*(double*)b是double型，这里是对这个double型数组进行了升序排列，如果return((*(double*)b-*(double*)a>0)?1:-1)或者return((*(double*)a-*(double*)b>0)?-1:1)则对数组进行降序排列*/
}
void 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\n",s[i]);
}
No.3对一个字符数组排序.原理同int
#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);//这里直接把字符的ASCII码相减来比较字符的先后顺序
}
int main()
{
scanf("%s",s);
n=strlen(s);
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
printf("%s",s);
}
No.4对结构体排序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct node
{
double date;
int flag;
} s[100];
int i,n;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
return(((struct node *)a)->date > ((struct node *)b)->date?1:-1);/*注意，这里的structnode *跟前面的int*,double*原理一样，都是一种指针类型，这里是自己定义的一个指向结构体的指针类型，故写法为struct 结构体名称 *，这里date是double型数据，故不可能有相等情况出现，只需返回1和-1即可*/
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
s[i].flag=i+1;
scanf("%lf",&s[i].date);
}
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++)
printf("%d%lf\n",s[i].flag,s[i].date);
}
No.5对结构体排序的补充，由于快排具有不稳定性，故需要加入flag标志记录先后顺序，来使其稳定(即data值相等的情况下按flag的值大小排序)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct node
{
double date;
int flag;
} s[100];
int i,n;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
if(((struct node *)a)->date !=( (struct node *)b)->date)
return(((struct node *)a)->date > ((struct node *)b)->date?1:-1);
else
return(((struct node *)a)->flag - ((struct node *)b)->flag);
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for(i=0;i<n;i++)
{
s[i].flag=i+1; //flag记录了输入的先后顺序
scanf("%lf",&s[i].date);
}
qsort(s,n,sizeof(s[0]),cmp);
for(i=0;i<n;i++)
printf("%d%lf\n",s[i].flag,s[i].date);
}
No.6对字符串数组的排序(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));/*这里调用了strcmp比较函数，这个函数根据字典序对字符串进行比较，按字符串的先后顺序依次返回1或0或-1*/
}
void 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]);
}
No.7对指针数组排序(char *s[]型)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
char *s[100];//定义了一个指针数组，亦可称为指针的指针
int i,n;
int cmp(const void *a,const void *b)
{
return(strcmp(*(char**)a,*(char**)b));//注意这里使用char**表示指针的指针
}
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]);
}
附手工实现快排：
#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);
}