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1. qsort函数原型
void qsort(
void *base,
size_t nmemb,
size_t size,
int (*compar)(const void *, const void *)
);
头文件:<stdlib.h>
函数功能：qsort()函数的功能是对数组进行排序，数组有nmemb个元素，每个元素大小为size。
参数base : base指向数组的起始地址，通常该位置传入的是一个数组名。
参数nmemb :nmemb表示该数组的元素个数
参数size :size表示该数组中每个元素的大小（字节数）
参数(*compar)(const void *, const void *):此为指向比较函数的函数指针，决定了排序的顺序。
函数返回值：无
注意：如果两个元素的值是相同的，那么它们的前后顺序是不确定的。也就是说qsort()是一个不稳定的排序算法。
2. compar参数
compar参数是qsort函数排序的核心内容，它指向一个比较两个元素的函数，注意两个形参必须是const void *型，同时在调用compar 函数（compar实质为函数指针，这里称它所指向的函数也为compar）时，传入的实参也必须转换成const void *型。在compar函数内部会将const void *型转换成实际类型，见下文。
int compar(const void *p1, const void *p2);
如果compar返回值小于0（< 0），那么p1所指向元素会被排在p2所指向元素的前面
如果compar返回值等于0（= 0），那么p1所指向元素与p2所指向元素的顺序不确定
如果compar返回值大于0（> 0），那么p1所指向元素会被排在p2所指向元素的后面
因此，如果想让qsort()进行从小到大（升序）排序，那么一个通用的compar函数可以写成这样：
//方法一
int compare (const void * a, const void * b)
{
if ( *(MyType*)a < *(MyType*)b ) return -1;
if ( *(MyType*)a == *(MyType*)b ) return 0;
if ( *(MyType*)a > *(MyType*)b ) return 1;
}
注意：你要将MyType换成实际数组元素的类型。
或者,如下所示。
//方法二
//升序排序
int compare (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
//降序排列
int compare (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)b - *(int*)a );
}
如果变量 a 指向一个较小的负整型数，b指向一个较大的正整型数，(*(int*)a - *(int*)b) 表达式会计算出一个正数，这是错误的。
因此，我们不能用减法来比较int的大小，这会产生溢出。取而代之地，我们可以使用大于、小于运算符来比较，如方法一所示。
3. int 数组排序
/* qsort example */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int values[] = { 40, 10, 100, 90, 20, 25 };
int compare (const void * a, const void * b)
{
return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
int main ()
{
int n;
qsort (values, sizeof(values)/sizeof(values[0]), sizeof(int), compare);
for (n=0; n<sizeof(values)/sizeof(values[0]); n++)
printf ("%d ",values[n]);
return 0;
}
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4. 结构体排序
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
// void qsort(void* base, size_t num, size_t size, int(*compare)(const void*, const void*))
typedef struct
{
char name[30]; // 学生姓名
int Chinese; // 语文成绩
int Math; // 数学成绩
int English; // 英语成绩
}st;
int cmp(const void* a, const void* b)
{
st* pa = (st*)a;
st* pb = (st*)b;
int num1 = pa->Chinese + pa->English + pa->Math;
int num2 = pb->Chinese + pb->English + pb->Math;
//return (int)num1 - num2; // 从小到大，
return (int)num2 - num1; // 从大到小
}
int main(void)
{
st students[7] = {
{"周",97,68,45},
{"吴",100,32,88},
{"郑",78,88,78},
{"王",87,90,89},
{"赵",87,77,66},
{"钱",59,68,98},
{"孙",62,73,89}
};
qsort(students, 7, sizeof(st), cmp); // 注意区别 students 与 st
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
printf("%s%4d%4d%4d\t", students[i].name, students[i].Chinese, students[i].Math, students[i].English);
printf("总分：%d\n", students[i].Chinese + students[i].English + students[i].Math);
}
system("pause");
return 0;
}
5. 字符串指针数组排序
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int compare(const void *arg1, const void *arg2);
int
main(int argc, char** argv)
{
int i;
char *arr[5] = { "i", "love", "c", "programming", "language" };
qsort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), sizeof(char *), compare);
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("%s ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int compare(const void *arg1, const void *arg2) {
char *a = *(char**)arg1;
char *b = *(char**)arg2;
int result = strcmp(a, b);
if (result > 0) {
return 1;
}
else if (result < 0) {
return -1;
}
else {
return 0;
}
}
那么我们向qsort传入arr之后，qsort将arr理解为指向数组中第一个元素的指针，所以形参表中，arg1和arg2其实是指向“指向常量字符串的指针”的指针，是char**。而我们需要传给strcmp这个字符串比较函数的，是“指向字符串的指针”，是char*，所以我们将void*转换为char**，然后解引用，得到char*，赋予a和b。接下来使用strcmp对a和b进行比较。(数组名本身算一层指针，而里面的内容又是一层指针，数组存放的是指向字符串的地址)
6. 字符串二维数组排序
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int compare(const void *arg1, const void *arg2);
int
main(int argc, char** argv)
{
int i;
char arr[5][16] = { "i", "love", "c", "programming", "language" };
qsort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), sizeof(arr[0]), compare);
printf("%s\n", arr[0]);
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("%s ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int compare(const void *arg1, const void *arg2) {
char *a = (char*)arg1;
char *b = (char*)arg2;
int result = strcmp(a, b);
if (result > 0) {
return 1;
}
else if (result < 0) {
return -1;
}
else {
return 0;
}
}
这里对二维数组进行排序，其实是对二维数组的第二维中存放的字符串进行排序。所以qsort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), sizeof(arr[0]), compare);对qsort函数的调用中，第二个参数是待排元素的个数（5个），第三个参数是待排元素的大小（16）。
我们将arr传入qsort函数，qsort函数将arr理解为指向数组第一个元素的指针，arr的第一个元素是arr[0][0]，所以参数arg1和arg2指的是指向"a[i][0]"的指针，我们知道，a[i][0]是字符，就是char，所以arg1和arg2指的是char *。我们将void*转换为char*，赋予a和b，调用strcmp函数对a和b进行比较。
7. qsort函数应用：整型二维数组
- 最接近原点的 K 个点
我们有一个由平面上的点组成的列表 points。需要从中找出 K 个距离原点 (0, 0) 最近的点。（这里，平面上两点之间的距离是欧几里德距离。）你可以按任何顺序返回答案。除了点坐标的顺序之外，答案确保是唯一的。
示例 1：
输入：points = [[1,3],[-2,2]], K = 1
输出：[[-2,2]]
解释： (1, 3) 和原点之间的距离为sqrt(10)， (-2, 2) 和原点之间的距离为 sqrt(8)， 由于 sqrt(8) < sqrt(10)，(-2, 2) 离原点更近。 我们只需要距离原点最近的 K = 1 个点，所以答案就是 [[-2,2]]。
示例 2：
输入：points = [[3,3],[5,-1],[-2,4]], K = 2
输出：[[3,3],[-2,4]] （答案 [[-2,4],[3,3]] 也会被接受。）
提示：
1 <= K <= points.length <= 10000
-10000 < points[i][0] < 10000
-10000 < points[i][1] < 10000
/* qsort排序二维数组，cmp的每个元素都是一个独立的 int 数组，也就是指针 */
int cmp(const void* a, const void* b) {
// 转换为对应一维数组
int* arry1 = *(int**)a;
int* arry2 = *(int**)b;
// 获取对应arry1 的两个元素
int x1 = *arry1;
int y1 = *(arry1 + 1);
int x2 = *arry2;
int y2 = *(arry2+1);
return (x1*x1 + y1*y1) - (x2*x2 + y2*y2);
}
int** kClosest(int** points, int pointsSize, int* pointsColSize, int K, int* returnSize, int** returnColumnSizes){
if(points==NULL || pointsSize==0 || K==0) return NULL;
qsort(points, pointsSize, sizeof(int)*pointsColSize[0], cmp);
/* 这里注意 qsort 的传参，使用不当会报错
Line 11: Char 11: runtime error: load of misaligned address 0x602000000032 for type 'int *', which requires 8 byte alignment (solution.c) 0x602000000032: note: pointer points here
*/
// 指定return输出的二维数组是包含有几个一维数组
*returnSize = pointsSize > K ? K : pointsSize;
*returnColumnSizes = (int*)malloc(sizeof(int*)*(*returnSize));
// 指定每个一维数组的 col
for(int i = 0; i< (*returnSize); i++) {
(*returnColumnSizes)[i] = 2;
}
return points;
}
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