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 。

利用冒泡排序模拟实现qsort函数_数据

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