2011-5-20
Abstract
一想到排序，你會想到什麼?Bubble sort?事實上ANSI C的library就帶了一個超快的排序法：Quick Sort!!
Introduction
若談到排序，大概有兩種想法，學術派的會想到資料結構所教的一堆排序法，如Bubble sort...，熟悉C++的會想到STL的sort() algorithm，其實ANSI C的stdlib.h就已經自帶一個Quick Sort演算法，由於是ANSI C的標準函式庫，跨平台不是問題。
编译平台：Eclipse cdt
程序如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <search.h>
#define ARR_SIZE 5
int compare(const void*arg1, const void *arg2)
{
return (*(int *)arg1 - *(int *)arg2);
}
int main(void) {
int i = 0;
int arr[ARR_SIZE] = {2,4,1,3,5};
for(i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
{
printf("%d",arr[i]);
}
printf("\n");
qsort((void *)arr,ARR_SIZE,sizeof(int),compare);
for(i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
{
printf("%d", arr[i]);
}
return EXIT_SUCCESS;
}
執行結果
2 3 1 3 5
1 2 3 3 5 請按任意鍵繼續 . . .
28行的qsort()是關鍵，只要一行就可以做排序了，其他的程式只是為了顯示排序前和排序後的結果，或許看到qsort()傳入的值型態有點詭異，而且還要附帶compare，這是為什麼呢?
在stdlib.h中，qsort()的原型如下
void qsort(void *base, size_t n, size_t size, int ((compare) (const void *, const void *))
base：陣列第一個元素的指標，由於qsort()要能處理各種型別，所以用void *處理，可以看成C語言對泛型的一種實踐(當然沒C++好)，void*表示任何型別。
n：陣列元素的個數，不要被size_t嚇到了，他事實上是typedef int size_t，只是size_t更能表示陣列元素個數的型別，且日後若其他平台所支援的int更大，只要更改typedef即可，不需修改原來的程式碼。
size：每個陣列元素的大小，因為陣列元素型態為int，所以傳入sizeof(int)。
compare：想要qsort()排序，就面臨到一個問題，排序的規則是什麼?是要比大?還是比小呢?還是要比sin值?這些比較的規則，完全由compare這個function pointer定義，他定義了qsort()所能接受的function pointer型態。
int (*compare)(const void *, const void *)
這表示compare的function型態必須是傳回int，並且傳入兩個void *型態，為什麼是void *呢?因為比較可以是任何型別，為了支援泛型，所以用了void *。若熟悉C++的STL，對於這種方式一定不陌生，C++的algorithm為了更有彈性，最後一個參數通常傳入自定的function object(functor)，相當於C語言的function pointer。
所以15行的compare()必須這樣定義
int compare(const void *arg1, const void *arg2) {
return (*(int *)arg1 - *(int *)arg2);
}
由於傳入的void *，實際比較時，必須再轉回(int *)，但這還是個pointer int不能比較，所以還要一個*取int值。
Conclusion
要利用C語言作排序嗎?別忘了C語言標準程式庫的qsort()，又快又簡單喔!!