C语言数组排序函数详解118

数组排序是编程中常用的任务，用于将数组中的元素按特定顺序排列。C语言提供了多个内置函数来高效地对数组进行排序，这些函数可根据不同的排序算法和排序顺序实现。

qsort() 函数

qsort() 函数是 C 语言中执行快速排序的标准库函数。它是一种快速、有效的排序算法，通常用于对大型数组进行排序。语法：
void qsort(void *base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *));

参数：
* base：指向待排序数组的基地址。
* num：数组中元素的数量。
* size：每个元素的大小（以字节为单位）。
* compar：指向比较函数的指针，它用于比较两个元素并确定它们的顺序。

compar() 函数的声明如下：int compar(const void *a, const void *b);

* a 和 b：指向待比较的两个元素。
* 如果 a < b，则返回一个负值。
* 如果 a = b，则返回 0。
* 如果 a > b，则返回一个正值。

例如，以下代码使用 qsort() 函数对一个整数数组进行升序排序：#include
#include
int compare(const void *a, const void *b)
{
return *(int *)a - *(int *)b;
}
int main()
{
int arr[] = {5, 2, 8, 3, 1};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, n, sizeof(int), compare);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}

bsearch() 函数

bsearch() 函数使用二分搜索算法在有序数组中查找元素。与 qsort() 不同，bsearch() 要求数组已经按升序排序。语法：
void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *));

参数：
* key：要查找的元素。
* base：指向有序数组的基地址。
* num：数组中元素的数量。
* size：每个元素的大小（以字节为单位）。
* compar：指向比较函数的指针，用于比较元素和关键字。

compar() 函数的声明与 qsort() 函数中使用的相同。

例如，以下代码使用 bsearch() 函数在有序数组中查找元素 5：#include
#include
int compare(const void *a, const void *b)
{
return *(int *)a - *(int *)b;
}
int main()
{
int arr[] = {1, 2, 3, 5, 8};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int key = 5;
int *found = bsearch(&key, arr, n, sizeof(int), compare);
if (found != NULL)
{
printf("Element found at index: %ld", found - arr);
}
else
{
printf("Element not found.");
}
return 0;
}

heapsort() 函数

heapsort() 函数使用堆排序算法对数组进行排序。堆排序是一种稳定的排序算法，这意味着相等元素的相对顺序保持不变。语法：
void heapsort(void *base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *));

参数：
* base：指向待排序数组的基地址。
* num：数组中元素的数量。
* size：每个元素的大小（以字节为单位）。
* compar：指向比较函数的指针，用于比较元素和关键字。

compar() 函数的声明与 qsort() 函数中使用的相同。

例如，以下代码使用 heapsort() 函数对一个浮点数数组进行升序排序：#include
#include
int compare(const void *a, const void *b)
{
return *(float *)a - *(float *)b;
}
int main()
{
float arr[] = {5.5, 2.3, 8.1, 3.7, 1.9};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
heapsort(arr, n, sizeof(float), compare);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
printf("%.1f ", arr[i]);
}
return 0;
}