使用qsort的方式

### C语言中qsort函数的用法 `qsort()` 是C标准库 `<stdlib.h>` 中的一个通用排序函数，适用于各种数据类型的数组排序。它的功能强大且灵活，主要依赖于用户自定义的比较函数来决定如何排序。 #### 函数原型 以下是 `qsort()` 的函数声明： ```c void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *)); ``` - **`base`**: 指向要排序的数组首地址。 - **`nmemb`**: 数组中元素的数量。 - **`size`**: 单个元素的大小（以字节为单位），通常使用 `sizeof(type)` 来计算。 - **`compar`**: 用户定义的比较函数指针，用于指定排序逻辑[^1]。 #### 自定义比较函数 比较函数的形式如下： ```c int compar(const void *a, const void *b); ``` 返回值的意义： - 如果第一个参数小于第二个参数，则返回负数； - 如果相等则返回零； - 如果大于则返回正数[^4]。 下面是一些具体的例子展示 `qsort()` 的实际应用： --- ### 示例 1：整型数组排序 这是一个典型的升序排列整型数组的例子。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义比较函数 int compare_int(const void *a, const void *b) { return (*(int *)a - *(int *)b); // 升序排列 } int main() { int arr[] = {5, 8, 3, 9, 1}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); qsort(arr, n, sizeof(int), compare_int); for (int i = 0; i < n; ++i) { printf("%d ", arr[i]); } return 0; } ``` 此代码会输出按升序排列的结果：`1 3 5 8 9`[^2]。 --- ### 示例 2：字符串数组排序 对于字符串数组，可以通过调用 `strcmp()` 实现字母顺序排序。 ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> // 字符串比较函数 int compare_str(const void *a, const void *b) { return strcmp(*(char **)a, *(char **)b); } int main() { char str_arr[][10] = {"banana", "apple", "orange"}; char *str_ptr_arr[3]; for (int i = 0; i < 3; ++i) { str_ptr_arr[i] = str_arr[i]; // 创建指向字符串的指针数组 } qsort(str_ptr_arr, 3, sizeof(char *), compare_str); for (int i = 0; i < 3; ++i) { printf("%s\n", str_ptr_arr[i]); } return 0; } ``` 这段代码将输出按字典顺序排列的字符串列表： `apple banana orange`[^3]。 --- ### 示例 3：字符数组排序 如果需要对单个字符组成的数组进行排序，可以直接操作字符本身。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 对字符数组进行比较 int compare_char(const void *a, const void *b) { return (*(char *)a - *(char *)b); } int main() { char ch_arr[] = {'z', 'a', 'm', 'k'}; int n = sizeof(ch_arr) / sizeof(ch_arr[0]) - 1; qsort(ch_arr, n, sizeof(char), compare_char); for (int i = 0; i < n; ++i) { printf("%c ", ch_arr[i]); } return 0; } ``` 最终结果将是：`a k m z`[^3]。 --- ### 示例 4：结构体数组排序 假设有一个学生记录表，可以根据学生的成绩对学生进行降序排序。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct Student { char name[20]; float score; } Student; // 结构体成员比较函数 int compare_student(const void *a, const void *b) { Student *student_a = (Student *)a; Student *student_b = (Student *)b; if (student_a->score > student_b->score) return -1; if (student_a->score < student_b->score) return 1; return 0; } int main() { Student students[] = {{"Alice", 78.5}, {"Bob", 89.0}, {"Charlie", 67.3}}; int n = sizeof(students) / sizeof(Student); qsort(students, n, sizeof(Student), compare_student); for (int i = 0; i < n; ++i) { printf("Name: %s, Score: %.1f\n", students[i].name, students[i].score); } return 0; } ``` 这将显示学生成绩从高到低的排名[^3]。 --- ### 总结 `qsort()` 提供了一种高效而灵活的方式来处理不同数据类型的排序需求。通过合理设计比较函数，可以满足几乎所有的排序场景。

在C语言中，使用qsort排序函数对链表进行排序需要以下步骤： 1. 定义一个结构体来存储链表节点的值和指向下一个节点的指针。 ``` struct Node { int data; struct Node* next; }; ``` 2. 定义一个数组来存储链表节点的值，将链表中的值复制到数组中。 ``` int arr[n]; struct Node* temp = head; for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = temp->data; temp = temp->next; } ``` 3. 使用qsort函数对数组进行排序。 ``` qsort(arr, n, sizeof(int), compare); ``` 其中，compare是一个比较函数，用于指定排序的方式。例如： ``` int compare(const void* a, const void* b) { return (*(int*)a - *(int*)b); } ``` 4. 将排好序的数组中的值复制回链表中。 ``` temp = head; for (int i = 0; i < n; i++) { temp->data = arr[i]; temp = temp->next; } ``` 完整代码如下： ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct Node { int data; struct Node* next; }; int compare(const void* a, const void* b) { return (*(int*)a - *(int*)b); } void sortList(struct Node* head, int n) { int arr[n]; struct Node* temp = head; for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = temp->data; temp = temp->next; } qsort(arr, n, sizeof(int), compare); temp = head; for (int i = 0; i < n; i++) { temp->data = arr[i]; temp = temp->next; } } int main() { struct Node* head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); head->data = 3; head->next = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); head->next->data = 1; head->next->next = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); head->next->next->data = 2; head->next->next->next = NULL; sortList(head, 3); struct Node* temp = head; while (temp != NULL) { printf("%d ", temp->data); temp = temp->next; } printf("\n"); return 0; } ```