我们都知道qsort函数以其可以对任意数据类型进行排序而得以广泛运用,本期我们就运用大家都熟悉的冒泡排序来实现qsort函数。
难点:要解决qsort函数可以对任意数据类型排序的功能
构建框架:
int main()
{
int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
//char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};
int i = 0;
bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);
//qsort函数模拟实现的主体,利用冒泡排序来实现
for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");//打印该数组
return 0;
}
构建冒泡排序函数:
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
}
接收的方式和qsort函数的定义方式一致
定义比较函数:
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
return (*(int*)p1 - *(int*)p2);//目前是对整形数据排序就强制转化为int*
}
冒泡排序函数的内容:
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < count - 1; i++)
{
for (j = 0; j < count - i - 1; j++)
{
//这里的内容任然需要补充
}
}
}//以上填写的内容为冒泡排序的固定内容
冒泡排序的实质是将相邻的两个元素进行比较,因为qsort函数默认为升序排列,所以在冒泡排序中第一个元素大于第二个元素时,就进行交换。
难点:因为真实情况下函数作者并不知道传来的参数的类型是什么,所以我们需要知道需要操作数据的宽度,即每一个数据所占的字节数,因为每一次比较都要跳到下一个数据所在的地址 。
故最终的比较的代码为
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < count - 1; i++)
{
for (j = 0; j < count - i - 1; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
{
_swap();//还有一个交换的函数需要写
}
}
}
}
将首元素强制转化为char*类型,再利用数据的宽度我们就可以每一次前进至下一个数据的地址
对于交换的函数:由于我们并不知道单个数据的类型,所以我们只能将两个数据一个字节一个字节交换
交换函数代码如下:
void _swap(void* p1, void* p2, int size)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < size; i++)
{
char tmp = *((char*)p1 + i);
*((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);
*((char*)p2 + i) = tmp;
}
}//这是一个字节一个地交换
所以综上所述冒泡排序的代码为:
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < count - 1; i++)
{
for (j = 0; j < count - i - 1; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)//比较函数
{
_swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
//交换函数
}
}
}
}
全部代码写完后如下:
#include<stdio.h>
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
void _swap(void* p1, void* p2, int size)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < size; i++)
{
char tmp = *((char*)p1 + i);
*((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);
*((char*)p2 + i) = tmp;
}
}
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < count - 1; i++)
{
for (j = 0; j < count - i - 1; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
{
_swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
}
}
}
}
int main()
{
int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
//char *arr[] = {"aaaa","dddd","cccc","bbbb"};
int i = 0;
bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);
for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
以上代码还可以优化,例如我们进行冒泡排序的过程中,它是固定要进行那么多次数的比较检查,但是加入当我们的数据已经排列完成时,此刻并不需要交换,我们可以设置参数使它停止,从而节约时间。
改进后的冒泡排序函数代码如下:
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < count - 1; i++)
{
int flag = 1;
for (j = 0; j < count - i - 1; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
{
flag = 0;
_swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
}
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
利用flag变量来看一趟排序中是否发生交换,若没有发生交换就跳出函数
以上就是本期的全部内容