冒泡排序与回调函数——qsort

文章核心内容总结

本文围绕数组排序展开，先介绍了冒泡排序，后引入qsort库函数进行排序，并对二者进行了对比。

1. 冒泡排序实现

在探讨冒泡排序（Bubble Sort）这一经典的排序算法时，我们首先需要了解其基本思路和如何将其转化为代码实现。冒泡排序是一种简单直观的排序算法，它通过重复地遍历待排序的列表，依次比较相邻的两个元素，并根据比较结果交换它们的位置，使得较大的元素逐渐"沉"到列表的末尾，较小的元素"浮"到列表的前端，类似于气泡逐渐浮上水面的过程，因此得名"冒泡排序

冒泡排序的基本思路

冒泡排序的基本思路可以概括为以下几点：

1. 比较相邻元素 ：从列表的第一个元素开始，逐一比较相邻的两个元素。
2. 交换位置 ：如果前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置。
3. 重复过程 ：重复上述比较和交换的过程，直到整个列表被完全遍历。
4. 减少比较次数 ：每一轮遍历后，最大的元素会被放置在正确的位置，因此在下一轮遍历时，可以减少比较的次数。
5. 优化：为了提高效率，可以在每一轮遍历后检查是否发生了交换，如果没有发生交换，则说明列表已经排序完成，可以提前终止排序过程

原理图解

那么我们想要解决十个数字的冒泡排序我们就要进行 10-1 次冒泡排序。

//升序排序

首先我们定义一个数组：

int arr[]={9,8,7,6,5,4,3,2,1,0}

其次，我们写一个冒泡排序的函数将数组元素进行排序：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<stdio.h>

void Bubble_sort(int arr[], int sz)
{
	//趟数：sz-1
	int i = 0;
	for (i = 0;i < sz - 1;i++)
	{
		//一趟冒泡排序的过程
		int j = 0;
		//每完成两个数的比较，就少一次比较：sz-1-i
		for (j = 0;j < sz - 1-i;j++)
		{
			//如果第一个数比第二个数大那么两个数交换，否则不进行交换，接着进行下一个数的排序
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}

int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组元素个数
	//写一个函数进行冒泡排序
	Bubble_sort(arr, sz);
    
	return 0;
}

最后，我们将数组进行输出即可：

	//打印数组
	int i = 0;
	for (i = 0;i < sz;i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

完整代码

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<stdio.h>

void Bubble_sort(int arr[], int sz)
{
	//趟数：sz-1
	int i = 0;
	for (i = 0;i < sz - 1;i++)
	{
		//一趟冒泡排序的过程
		int j = 0;
		//每完成两个数的比较，就少一次比较：sz-1-i
		for (j = 0;j < sz - 1-i;j++)
		{
			//如果第一个数比第二个数大那么两个数交换，否则不进行交换，接着进行下一个数的排序
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}

int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//计算数组元素个数
	//写一个函数进行冒泡排序
	Bubble_sort(arr, sz);
    
	//打印数组
	int i = 0;
	for (i = 0;i < sz;i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

我们可以看见代码整体比较长，并且只能比较整型数据，那么这时候我们就可以使用回调函数，将代码变得简洁，并且可以比较其他类型的数据，这里我们使用的是库函数------qsort()

2. qsort函数介绍

qsort()函数的解析

在C语言中，qsort 是一个常用的排序函数，它属于标准库函数，用于对数组进行快速排序。qsort 的使用需要用户提供一个比较函数，这个比较函数决定了排序的规则

函数参数

• • base：要进行排序的数组。
  • num：数组元素的个数。
  • size：数组元素的字节大小。
  • compar：比较函数，用于决定排序规则。

使用 qsort****对整型数组升序排序示例

• 使用 qsort****对整型数组升序排序示例

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//qsort是一个库函数

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}

int main()
{
	int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//对数组进行升序排序
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);

	//打印函数
	int i = 0;
	for (i = 0;i < sz;i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

对比之下，这样写不仅更加简洁，而且不再局限于整型数据的排序。