Библиотечная функция C для выполнения сортировки


98

Есть ли в стандартной библиотеке C какая-либо библиотечная функция для сортировки?


21
@Alexandru, весь смысл SO в том, чтобы быть местом для всех вопросов, связанных с программированием, любого уровня квалификации. Как вы думаете, куда Google должен направлять людей, когда они используют ваш запрос? Власти желают, чтобы это пришло сюда - когда SO является главной ссылкой Google для этого запроса, наша работа сделана.
paxdiablo

1
Мой исходный код был ленивым и, вероятно, сильно отличался от того, который вы бы нашли с помощью поиска Google. Однако после всего вклада сообщества у вас есть пример хорошей реализации того, как использовать qsort.
повтор

@paxdiablo: если это так, они могли бы просто разместить стандартную документацию lib - я сомневаюсь, что этот вопрос добавит что-либо выше этой канонической ссылки здесь. Возможно, для некоторых сложных случаев - но просто чтобы найти базовую функцию?
Eamon Nerbonne

4
Даже подобные вопросы способствуют окончательной полноте SO как полезной базы данных для застрявших кодеров.
littlegreen

7
Также во многих случаях люди не знают, что искать. Если вы знаете, что c имеет функцию сортировки с именем qsort (), документация легко доступна, однако если вы не знаете, что искать, какой ресурс следует использовать.
повтор

Ответы:


120

qsort()это функция, которую вы ищете. Вы вызываете его с помощью указателя на ваш массив данных, количества элементов в этом массиве, размера каждого элемента и функции сравнения.

Он творит свое волшебство, и ваш массив сортируется на месте. Пример ниже:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int comp (const void * elem1, const void * elem2) 
{
    int f = *((int*)elem1);
    int s = *((int*)elem2);
    if (f > s) return  1;
    if (f < s) return -1;
    return 0;
}
int main(int argc, char* argv[]) 
{
    int x[] = {4,5,2,3,1,0,9,8,6,7};

    qsort (x, sizeof(x)/sizeof(*x), sizeof(*x), comp);

    for (int i = 0 ; i < 10 ; i++)
        printf ("%d ", x[i]);

    return 0;
}

3
Вам действительно следует использовать sizeof (* x) на случай, если вы когда-нибудь измените тип в будущем, но +1 для предоставления образца.
paxdiablo

13
В общем случае попытка сравнить целые числа путем вычитания одного из другого приведет к переполнению. Лучше с самого начала отказаться от этой вредной привычки. Использованиеreturn (f > s) - (f < s);
AnT

4
Хорошо, изменено согласно большинству предложений. Я рисую черту, @ChrisL, когда мне нужен size_t, поскольку мои массивы никогда не становятся такими большими :-) И, @AndreyT, хотя этот хакер умный, я предпочитаю, чтобы мой код был читабельным :-)
paxdiablo

2
@paxdiablo: Это «хакерство» - устоявшаяся идиома. Любой достойный программист сразу узнает это. Это не оказывает негативного влияния на читаемость.
AnT

2
@JAamish Стандарт ISO C99 N1256, в «7.20.5.2 qsortФункция« Пункт 4 »Если два элемента сравниваются как равные, их порядок в результирующем отсортированном массиве не указан».
12431234123412341234123

61

Стандартная библиотека C / C ++ <stdlib.h>содержит qsortфункцию.

Это не лучшая реализация быстрой сортировки в мире, но она достаточно быстрая и ОЧЕНЬ ЛЕГКАЯ для использования ... формальный синтаксис qsort:

qsort(<arrayname>,<size>,sizeof(<elementsize>),compare_function);

Единственное, что вам нужно реализовать, это функция compare_function, которая принимает два аргумента типа «const void», которые могут быть преобразованы в соответствующую структуру данных, а затем возвращать одно из этих трех значений:

  • отрицательный, если a должно быть перед b
  • 0, если a равно b
  • положительный, если a должно быть после b

1. Сравнение списка целых чисел :

просто бросить а и Ь в целые числа , если это x < y, x-yимеет отрицательное значение , x == y, x-y = 0, x > y, x-yположительный x-yярлык способ сделать это :) обратным , *x - *yчтобы *y - *xпри сортировке в уменьшении / обратный порядок

int compare_function(const void *a,const void *b) {
int *x = (int *) a;
int *y = (int *) b;
return *x - *y;
}

2. Сравнение списка строк :

Для сравнения строк вам нужна strcmpфункция внутри <string.h>библиотеки. strcmpпо умолчанию вернет -ve, 0, ve соответственно ... для сортировки в обратном порядке, просто измените знак, возвращаемый strcmp

#include <string.h>
int compare_function(const void *a,const void *b) {
return (strcmp((char *)a,(char *)b));
}

3. Сравнение чисел с плавающей запятой :

int compare_function(const void *a,const void *b) {
double *x = (double *) a;
double *y = (double *) b;
// return *x - *y; // this is WRONG...
if (*x < *y) return -1;
else if (*x > *y) return 1; return 0;
}

4. Сравнение записей по ключу :

Иногда вам нужно отсортировать более сложные вещи, например, записи. Вот самый простой способ сделать это с помощью qsortбиблиотеки.

typedef struct {
int key;
double value;
} the_record;

int compare_function(const void *a,const void *b) {
the_record *x = (the_record *) a;
the_record *y = (the_record *) b;
return x->key - y->key;
}

2
Довольно хороший ответ, но объяснение возвращаемого значения функции сравнения обратное. Кроме того, в некоторых примерах используется трюк xy, который может давать неверные результаты (и менее очевиден, чем простое сравнение).
Адриан Маккарти

Что ж, что касается меня сейчас .. это работает для любого конкурса;)
whacko__Cracko

5
Уловка xy не работает, если разница между x и y больше, чем наибольшее представимое целое число. Так что это нормально при сравнении двух положительных чисел, но не удастся сравнить, например, INT_MAX и -10. Я проголосовал за, потому что мне нравятся все примеры сортировки самых разных типов.
Дуглас

2
Помимо проблемы переполнения как в целочисленном компараторе, так и в ключевых функциях компаратора, функция сравнения строк неверна. При сортировке массива intзначения, переданные в компаратор, int *замаскированы под void *. char *Таким образом, при сортировке массива значения, переданные в компаратор, char **замаскированы как void *. Таким образом, правильный код должен быть: int compare_function(const void *a,const void *b) { return (strcmp(*(char **)a, *(char **)b)); }.
Джонатан Леффлер,

1
Для целочисленных сравнений, устойчивых к переполнению, подумайте if (x > y) return +1; else if (x < y) return -1; else return 0;, или, если вам нужно простое выражение, тогда return (x > y) - (x < y);. Это всегда оценивает два сравнения на уровне C, но оптимизатор может этого избежать. Вычитание не работает для значений без знака. Первая версия хорошо работает, когда вы имеете дело с серией сравнений - сначала сравниваете 2 целочисленных члена структуры, и если они равны, то два двойных, затем две строки и т.д. в C, а также в Perl.
Джонатан Леффлер,


6

Хотя он и не входит в стандартную библиотеку, https://github.com/swenson/sort имеет только два файла заголовков, которые вы можете включить, чтобы получить доступ к широкому спектру невероятно быстрых маршрутов сортировки, например:

#define SORT_NAME int64 #define SORT_TYPE int64_t #define SORT_CMP

 ( x , y ) (( x ) - ( y )) #include "sort.h" / * Теперь у вас есть доступ к int64_quick_sort, int64_tim_sort и т. д., например, * / 
int64_quick_sort ( обр. , 128 ); / * Предполагается, что у вас есть int * arr или int arr [128]; * /   
 
  

Это должно быть как минимум в два раза быстрее, чем стандартная библиотека qsort, поскольку она не использует указатели на функции и имеет множество других вариантов алгоритма сортировки на выбор.

Он находится на C89, поэтому должен работать практически во всех компиляторах C.




3

Есть несколько функций сортировки C, доступных в stdlib.h. Вы можете сделать man 3 qsortна машине unix, чтобы получить их список, но они включают:

  • heapsort
  • быстрая сортировка
  • Сортировка слиянием

7
heapsort и mergesort не входят в стандартную комплектацию.
Technowise

3
Также нет быстрой сортировки. Стандарт не определяет, какой алгоритм использовать.
paxdiablo
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.