C中的qsort函式和C++中的sort函式的理解與使用
一、qsort()函式
原型:
_CRTIMP void __cdecl qsort (void*, size_t, size_t,int (*)(const void*, const void*));
引數解釋:
1、待排序陣列首地址;2、陣列中待排序元素數量;3、各元素的佔用空間的大小;4、指向函式的指標,用於確定排序的順序。
說明:qsort函式是ANSI C標準中提供的,其宣告在stdlib.h檔案中,是根據二分法寫的,時間複雜度為O(n*logn)。qsort要求提供比較函式用來確定排序的順序(升序、降序),比較函式使得qsort通用性更好,可以對陣列、字串、結構體數進行排序。如int cmp(const void *a, const void *b)中有兩個元素作為引數(引數的格式不能變的。)返回一個int值,如果比較函式返回大於0,qsort就認為a > b,返回小於0,qsort就認為a < b。
1、qsort中幾種常見的cmp函式
1.1、對int型別陣列排序
int num[100];
int cmp(const void *a, const void *b)
{
return *(int *)a - *(int *)b;
}
qsort(num, 100, sizeof(int), cmp);
1.2、對char型別陣列排序
char num[100];
int cmp(const void *a, const void *b)
{
return *(char *)a - *(char *)b;
}
qsort(num, 100, sizeof(char), cmp);
1.3、對double型別陣列排序
double num[100];
int cmp(const void *a, const void *b)
{
return *(double *)a > *(double *)b;
}
qsort(num, 100, sizeof(double), cmp);
1.4、對結構體陣列一級排序
struct In
{
double data;
int other;
}s[100]
//按照data的值從小到大將結構體排序,關於結構體內的排序關鍵資料data的型別可以很多種,參考上面的例子寫
int cmp( const void *a ,const void *b)
{
return (*(In *)a)->data > (*(In *)b)->data ? 1 : -1;
}
qsort(s,100,sizeof(In),cmp);
1.5、對結構體陣列二級排序
struct In
{
int x;
int y;
}s[100];
//按照x從小到大排序,當x相等時按照y從大到小排序
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(In),cmp);
1.6、對字串進行排序
struct In
{
int data;
char str[100];
}s[100];
//按照結構體中字串str的字典順序排序
int cmp ( const void *a , const void *b )
{
return strcmp( (*(In *)a)->str , (*(In *)b)->str );
}
qsort(s,100,sizeof(In),cmp);
1.7、計算幾何中求凸包的cmp
int cmp(const void *a,const void *b) //重點cmp函式,把除了1點外的所有點,旋轉角度排序
{
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)) //如果在一條直線上,則把遠的放在前面
return 1;
else
return -1;
}
2、拓展知識點
- 為啥子使用qsort函式要指定排序元素的大小?
ans:這是個腦殘的問題,給個腦殘的答案吧。因為qsort需要根據元素的大小來進行排序。 - 所使用的比較函式接受的是 const void* 型別?
ans:因為考慮到qsort的通用性,這樣可以對陣列,結構體陣列等型別進行排序了。
二、sort()函式
函式名 | 功能描述 |
---|---|
sort | 對給定區間所有元素進行排序 |
stable_sort | 對給定區間所有元素進行穩定排序 |
partial_sort | 對給定區間所有元素部分排序 |
partial_sort_copy | 對給定區間複製並排序 |
nth_element | 找出給定區間的某個位置對應的元素 |
is_sorted | 判斷一個區間是否已經排好序 |
partition | 使得符合某個條件的元素放在前面 |
stable_partition | 相對穩定的使得符合某個條件的元素放在前面 |
要使用上述函式必須加上標頭檔案algorithm。
1、sort(begin,end)
小例子
#include<algorithm>
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a[20]={2,4,1,23,5,76,0,43,24,65},i;
for(i=0;i<20;i++)
cout<<a[i]<<endl;
sort(a,a+20);
for(i=0;i<20;i++)
cout<<a[i]<<endl;
return 0;
}
輸出結果是把陣列a按升序排序,也就是sort函式的排序預設是升序的。
如何使用sort函式降序排序,ok!就像qsort中一樣,我們需要自定義一個比較函式cmp(返回值為bool型別)。
2、過載的sort函式-帶比較函式的sort(begin,end,cmp)
定義比較函式的方法
2.1、常用方法
下面的比較函式可以實現降序排序:
bool cmp(int a,int b)
{
return a>b;
}
2.2、使用列舉型別enum來定義升序或者降序排序。
//ASC升序,DESC降序
enum Cmp{ASC,DESC};
2.3 定義一個比較類,來描述排序的順序。
class compare
{
private:
Cmp comp;
public:
compare(Cmp c):comp(c) {};
bool operator () (int num1,int num2)
{
switch(comp)
{
case ASC:
return num1<num2;
case DESC:
return num1>num2;
}
}
};
測試一下:
int main()
{
int a[20]={2,4,1,23,5,76,0,43,24,65},i;
for(i=0;i<20;i++)
cout<<a[i]<<endl;
sort(a,a+20,compare(DESC));
for(i=0;i<20;i++)
cout<<a[i]<<endl;
return 0;
}
瞭解一下即可,因為比較麻煩,根據實際情況使用。
2.4、使用functional標頭檔案中的比較物件。
functional提供了一堆基於模板的比較函式物件。equal_to、not_equal_to、greater、greater_equal、less、less_equal。對於這些比較物件,我們可以望文生義就知道它們的意思了。
for example:
sort(begin,end,less<data-type>();//升序
sort(begin,end,greater<data-type>();//降序
接著上面的例子,使用一下比較物件
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a[20]={2,4,1,23,5,76,0,43,24,65},i;
for(i=0;i<20;i++)
cout<<a[i]<<endl;
sort(a,a+20,greater<int>());
for(i=0;i<20;i++)
cout<<a[i]<<endl;
return 0;
}
三、qsort函式和sort函式的PK。
1、cmp函式不同
返回值型別不同,qsort函式的cmp返回值型別為int,sort函式的cmp返回值為bool。
引數不同,sort函式的cmp可以直接是參與比較的引用型別,而qsort是嚴格的空指標型別。
比較表示式不同,qsort中的cmp使用的是“-”號,而sort中的cmp使用的是“>”。
2、效能的區別
sort函式是c++中標準模板庫的的函式,在qsort()上已經進行了優化,根據情況的不同可以採用不同的演算法,所以較快。在同樣的元素較多和同樣的比較條件下,sort()的執行速度都比qsort()要快。另外,sort()是類屬函式,可以用於比較任何容器,任何元素,任何條件。