C語言的qsort()函數如何使用

C語言的qsort()函數如何使用

qsort()是C語言標準庫中的一個函數，用于對數組進行快速排序。它位于<stdlib.h>頭文件中，提供了通用的排序功能，適用于各種數據類型。本文將詳細介紹qsort()函數的使用方法。

函數原型

void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *));

• base：指向待排序數組的第一個元素的指針。
• nmemb：數組中元素的個數。
• size：每個元素的大?。ㄒ宰止潪閱挝唬?。
• compar：比較函數的指針，用于確定元素的順序。

比較函數

qsort()函數需要一個比較函數來定義排序的順序。比較函數的原型如下：

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

比較函數應返回以下值之一： - 如果a小于b，返回負值。 - 如果a等于b，返回0。 - 如果a大于b，返回正值。

示例代碼

以下是一個使用qsort()函數對整數數組進行排序的示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 比較函數
int compare(const void *a, const void *b) {
    return (*(int *)a - *(int *)b);
}

int main() {
    int arr[] = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    // 使用qsort排序
    qsort(arr, n, sizeof(int), compare);

    // 輸出排序后的數組
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

解釋

1. 比較函數：compare函數將兩個整數指針轉換為int類型，并返回它們的差值。這確保了數組按升序排列。
2. 調用qsort：qsort函數接收數組arr、元素個數n、每個元素的大小sizeof(int)以及比較函數compare。
3. 輸出結果：排序后的數組被打印出來。

對結構體數組排序

qsort()函數也可以用于對結構體數組進行排序。以下是一個示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    char name[50];
    int age;
} Person;

// 比較函數：按年齡排序
int compareByAge(const void *a, const void *b) {
    return ((Person *)a)->age - ((Person *)b)->age;
}

// 比較函數：按姓名排序
int compareByName(const void *a, const void *b) {
    return strcmp(((Person *)a)->name, ((Person *)b)->name);
}

int main() {
    Person people[] = {
        {"Alice", 25},
        {"Bob", 30},
        {"Charlie", 20}
    };
    int n = sizeof(people) / sizeof(people[0]);

    // 按年齡排序
    qsort(people, n, sizeof(Person), compareByAge);
    printf("Sorted by age:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s: %d\n", people[i].name, people[i].age);
    }

    // 按姓名排序
    qsort(people, n, sizeof(Person), compareByName);
    printf("\nSorted by name:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s: %d\n", people[i].name, people[i].age);
    }

    return 0;
}

解釋

1. 結構體定義：Person結構體包含name和age兩個字段。
2. 比較函數：compareByAge按年齡排序，compareByName按姓名排序。
3. 調用qsort：分別按年齡和姓名對結構體數組進行排序，并輸出結果。

總結

qsort()函數是C語言中一個非常強大的工具，能夠對任何類型的數組進行排序。通過提供適當的比較函數，可以輕松實現升序、降序或自定義排序規則。掌握qsort()的使用方法，可以大大提高編程效率。