前言:
在C语言中,标准库提供了qsort函数用于对数组进行排序。qsort函数是一个通用的排序函数,可以根据用户提供的比较函数对数组进行排序。在本篇博客中,我们将介绍如何用冒泡排序模拟实现qsort函数的功能。首先,我们会详细介绍冒泡排序的原理和实现方式,然后演示如何用冒泡排序来模拟实现qsort函数
冒泡排序是一种简单直观的排序算法,其基本思想是通过相邻元素的比较和交换来实现排序。具体步骤如下:
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),在大多数情况下并不是最优的排序算法,后面我们在学习了其他的排序后并不会经常用到它,但它的过程非常清晰,很适合初学者
现在让我们开始模拟实现qsort函数,使用冒泡排序来对数组进行排序。首先,我们需要定义一个比较函数,用于指定排序的规则。比较函数的定义如下:
int compare(const void *a, const void *b) {
return (*(int*)a - *(int*)b);
}
比较函数的作用是比较两个元素的大小关系,如果a小于b,则返回负值;如果a等于b,则返回0;如果a大于b,则返回正值。
接下来,我们实现冒泡排序函数bubbleSort,其参数包括待排序数组、数组元素个数、元素大小和比较函数。具体代码如下:
void Swap(char* e1, char* e2, int width)
{
while (width--)
{
char tmp = *e1;
*e1 = *e2;
*e2 = tmp;
e1++;
e2++;
}
}
void Bubble(void* a, int sz, int width,
int(*cmp)(const void* , const void* ))
{
for (int i = 0; i < sz-1; i++)
{
for (int j = 0; j < sz - i -1; j++)
{
if (cmp((char*)a + j * width, (char*)a + (j + 1) * width) > 0)
{
//满足条件就进行交换
Swap((char*)a + j * width, (char*)a + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
在bubbleSort函数中,我们使用冒泡排序算法对数组进行排序,通过比较函数指定排序规则,实现了模拟qsort函数的功能。
最后,在main函数中,我们可以测试我们模拟实现的qsort函数。具体代码如下:
int main()
{
int a[] = { 2,5,3,7,8,4,9,1,0,6 };
int sz = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
printf("排序前:");
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
printf("\n");
Bubble(a, sz, sizeof(int), cmp);
printf("排序后:");
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
在main函数中,我们定义了一个整数数组a,并调用bubbleSort函数对数组进行排序。最后,输出原始数组和排序后的数组,以验证排序的正确性。
三、完整代码示例
#include<stdio.h>
int cmp(const void* e1, const void* e2)
{
return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
void Swap(char* e1, char* e2, int width)
{
while (width--)
{
char tmp = *e1;
*e1 = *e2;
*e2 = tmp;
e1++;
e2++;
}
}
void Bubble(void* a, int sz, int width,
int(*cmp)(const void* , const void* ))
{
for (int i = 0; i < sz-1; i++)
{
for (int j = 0; j < sz - i -1; j++)
{
if (cmp((char*)a + j * width, (char*)a + (j + 1) * width) > 0)
{
//满足条件就进行交换
Swap((char*)a + j * width, (char*)a + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
int main()
{
int a[] = { 2,5,3,7,8,4,9,1,0,6 };
int sz = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
printf("排序前:");
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
printf("\n");
Bubble(a, sz, sizeof(int), cmp);
printf("排序后:");
for (int i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
运行结果:
通过以上详细介绍和演示,我们成功模拟实现了qsort函数的功能,使用冒泡排序算法对数组进行排序。冒泡排序虽然效率不高,但通过这个实例,我们可以更深入地理解排序算法的基本原理和实现方式。希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!
创作不易,还请点个小小的赞!