sort函数用法

sort函数的用法

做ACM题的时候，排序是一种经常要用到的操作。如果每次都自己写个冒泡之类的O(n^2)排序，不但程序容易超时，而且浪费宝贵的比赛时间，还很有可能写错。STL里面有个sort函数，可以直接对数组排序，复杂度为n*log2(n)。使用这个函数，需要包含头文件。
    这个函数可以传两个参数或三个参数。第一个参数是要排序的区间首地址，第二个参数是区间尾地址的下一地址。也就是说，排序的区间是[a,b)。简单来说，有一个数组int a[100]，要对从a[0]到a[99]的元素进行排序，只要写sort(a,a+100)就行了，默认的排序方式是升序。
    拿我出的“AC的策略”这题来说，需要对数组t的第0到len-1的元素排序，就写sort(t,t+len);
    对向量v排序也差不多，sort(v.begin(),v.end());
    排序的数据类型不局限于整数，只要是定义了小于运算的类型都可以，比如字符串类string。
    如果是没有定义小于运算的数据类型，或者想改变排序的顺序，就要用到第三参数——比较函数。比较函数是一个自己定义的函数，返回值是bool型，它规定了什么样的关系才是“小于”。想把刚才的整数数组按降序排列，可以先定义一个比较函数cmp
bool cmp(int a,int b)
{
    return a>b;
}
   排序的时候就写sort(a,a+100,cmp);

   假设自己定义了一个结构体node
struct node{
    int a;
    int b;
    double c;
}
   有一个node类型的数组node arr[100]，想对它进行排序：先按a值升序排列，如果a值相同，再按b值降序排列，如果b还相同，就按c降序排列。就可以写这样一个比较函数：

以下是代码片段：
bool cmp(node x,node y)
{
     if(x.a!=y.a) return x.a

if(x.b!=y.b) return x.b>y.b;
     return return x.c>y.c;
}     排序时写sort(arr,a+100,cmp);

qsort(s[0],n,sizeof(s[0]),cmp);
int cmp(const void *a,const void *b)
{
    return *(int *)a-*(int *)b;
}

 

一、对int类型数组排序  

int num[100];  

Sample:  

int cmp ( const void *a , const void *b )  
{  
return *(int *)a - *(int *)b;  
}  

qsort(num,100,sizeof(num[0]),cmp);  

二、对char类型数组排序（同int类型）  

char word[100];  

Sample:  

int cmp( const void *a , const void *b )  
{  
return *(char *)a - *(int *)b;  
}  

qsort(word,100,sizeof(word[0]),cmp);  

三、对double类型数组排序（特别要注意）  

double in[100];  

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

qsort(in,100,sizeof(in[0]),cmp)；  

四、对结构体一级排序  

struct In  
{  
double data;  
int other;  
}s[100]  

//按照data的值从小到大将结构体排序,关于结构体内的排序关键数据data的类型可以很多种，参考上面的例子写  

int cmp( const void *a ,const void *b)  
{  
return ((In *)a)->data - ((In *)b)->data ;  
}  

qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);  

五、对结构体 

struct In  
{  
int x;  
int y;  
}s[100];  

//按照x从小到大排序，当x相等时按照y从大到小排序  

int cmp( const void *a , const void *b )  
{  
struct In *c = (In *)a;  
struct In *d = (In *)b;  
if(c->x != d->x) return c->x - d->x;  
else return d->y - c->y;  
}  

qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);  

六、对字符串进行排序  

struct In  
{  
int data;  
char str[100];  
}s[100];  

//按照结构体中字符串str的字典顺序排序  

int cmp ( const void *a , const void *b )  
{  
return strcmp( ((In *)a)->str , ((In *)b)->str );  
}  

qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);  

七、计算几何中求凸包的cmp  

int cmp(const void *a,const void *b) //重点cmp函数，把除了1点外的所有点，旋转角度排序  
{  
struct point *c=(point *)a;  
struct point *d=(point *)b;  
if( calc(*c,*d,p[1]) < 0) return 1;  
else if( !calc(*c,*d,p[1]) && dis(c->x,c->y,p[1].x,p[1].y) < dis(d->x,d->y,p[1].x,p[1].y)) //如果在一条直线上，则把远的放在前面  
return 1;  
else return -1;  
}

** 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
#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);
}

No.2.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);
}

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);
}

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
#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);
}

No.4.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)
{0
     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);
}

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

#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 ",s[i].no,s[i].date1);
    
     return(0);
}

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)

#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);
}

No.7.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));
}

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);
}

No.8.对字符串数组排序(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);
}