QSORT() I C - C OPPLÆRING

qsort() er en forhåndsdefinert standardfunksjon i C-biblioteket. Vi kan bruke denne funksjonen til å sortere en matrise i stigende eller synkende rekkefølge. Den bruker internt hurtigsorteringsalgoritmen, derav navnet qsort. Den kan sortere en rekke av alle datatyper, inkludert strenger og strukturer. Det fungerer bra og er effektivt å implementere. Det er en funksjon sort() i C++ som ligner på qsort() i C. I aspekter som kjøretid, sikkerhet og fleksibilitet overgår sort() qsort().

Denne opplæringen forklarer funksjonen qsort() med eksempler. C-standarden spesifiserte ikke kompleksiteten til funksjonen, men ettersom den internt følger hurtigsorteringsalgoritmen, blir dens gjennomsnittlige tidskompleksitet foreløpig tatt til å være O(n*logn). Funksjonen er definert i stdlib header-filen; derfor må vi inkludere den før du bruker den.

 #include

Syntaks for funksjonen:

 qsort(array, number, size, function)

array : Matrisen som skal sorteres.

Antall : Antall elementer i matrisen som vi ønsker å sortere

størrelse : Størrelsen på et individuelt element i matrisen

funksjon : Egendefinert sammenligningsfunksjon vi trenger for å skrive i et spesifisert format:

Spesifisert format for funksjonen:

 int compare( const void* a, const void* b) { }

qsort() kaller compare()-funksjonen for hvert to elementer i matrisen.
Argumentene a og b er to tomme pekere for å peke på de to elementene som skal sammenlignes.
vi må skrive kroppen til compare() på den måten som den skal returnere:
1. 0 hvis to elementer er like
2. -1 eller et annet negativt heltall hvis det første elementet er mindre enn det andre elementet
3. 1 eller et annet positivt tall hvis det første elementet er større enn det andre.
Navnet på sammenligningsfunksjonen kan være hva som helst, men navnet må gis nøyaktig som et argument til qsort()-funksjonen.
const void* a betyr at a er en void-peker hvis verdi er fast. Før vi bruker, må vi typecaste en void-peker til en datatype.

Nå skal vi utforske funksjonene for sortering av matriser av forskjellige datatyper.

1. Sortering av heltall:

 #include #include int compare(const void* num1, const void* num2) // comparing function { int a = *(int*) num1; int b = *(int*) num2; if(a &gt; b) { return 1; } else if(a <b) { return -1; } 0; int main() arr[50], n, i; printf('enter the size of array to be sorted: '); scanf('%d', &n); printf('
enter elements into array: for(i="0;" i < n; i++) &arr[i]); qsort(arr, sizeof(int), compare); printf('
the sorted printf('
['); if(i="=" n-1) prevent a comma(,) after last element printf('%d', arr[i]); break; printf('%d, ', printf(']'); pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> Enter the size of the array to be sorted: 5 Enter elements into the array: 98 34 89 0 2 The sorted array: [0, 2, 34, 89, 98] </pre> <h3>Understanding:</h3> <p>In these two lines:</p> <p> <strong>int a = *(int*) num1;</strong> </p> <p> <strong>int b = *(int*) num2;</strong> </p> <p>The input array is of type . Hence, we must typecast the void pointers into integer pointers before performing any operations to allocate the required memory. We stored the values the two pointers are pointing at in two other integer variables, a and b. Then, we compared both values using the comparison operators.</p> <p>Instead of using two more temporary variables, we can write a one-line code:</p> <pre> int compare(const void* num1, const void* num2) { return *(int*)a - *(int*)b; } </pre> <ul> <li>If a==b, 0 is returned; if a &gt; b, a positive integer is returned; if a <b, a negative integer is returned.< li> </b,></li></ul> <h3>2. Sorting strings</h3> <pre> #include #include #include int compare(const void* num1, const void* num2) { //char **a = (char**)num1; //char **b = (char**)num2; //return strcmp(*a, *b); return strcmp(*(char**)num1, *(char**)num2); } int main() { int n, i; char* arr[50]; printf(&apos;Enter the size of the array to be sorted: &apos;); scanf(&apos;%d&apos;, &amp;n); printf(&apos;
Enter elements into the array: &apos;); for(i = 0; i <n; i++) { arr[i]="malloc(100*" sizeof(char)); scanf('%s', arr[i]); } qsort(arr, n, sizeof(char*), compare); printf('
the sorted array: '); printf('
['); for(i="0;" i < n; if(i="=" n-1) printf('%s', break; printf('%s, ', printf(']'); pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> Enter the size of the array to be sorted: 5 Enter elements into the array: hi hello how are you The sorted array: [are, hello, hi, how, you] </pre> <h3>Understanding:</h3> <ul> <li>We have an array of strings. The difference between an integer array and a string array is that: <ol class="points"> <li>An integer array is a collection of integers</li> <li>A string array is a collection of character arrays/character pointers.</li> </ol></li> <li>Hence, in the compare function, we need to typecast the void pointers to (char**)a and not (char*)a. <br> <strong>[[string 1], [string 2]?]</strong> <br> When we use char*, it points to the array, and then, to point to a string in the array, we need a double pointer.</li> <li>We used the strcmp() function here. The function is defined in the string.h header file. We need to include it first.</li> <tr><td>The function returns</td> : <ol class="points"> <li>0 if both strings are the same</li> <li>1 if the ASCII value of a character in the string is greater than the corresponding character in the second string</li> <li>-1 if the ASCII value of a character in the string is less than the corresponding character in the second string.</li> </ol> </tr></ul> <h3>3. Sorting an Array of Structure</h3> <pre> #include #include struct Structure { int num1; int num2; }s; typedef struct Structure data; int compare(const void* p, const void* q) { data *a = (data *)p; data *b = (data *)q; int first = (a -&gt; num1)- (b -&gt; num1); int second = (a -&gt; num2)- (b -&gt; num2); if(first == 0) { return second; } return first; } int main() { data array[5]; int i = 0; printf(&apos;Original array: 
&apos;); printf(&apos;[[&apos;); for(i = 0; i <5; i++) { array[i].num1="rand()%10;" array[i].num2="rand()%10;" if(i="=" 4) printf('%d, %d]]', array[i].num1, array[i].num2); break; } %d], [', qsort(array, 5, sizeof(s), compare); printf('
sorted array: 
'); printf('[['); for(i="0;" i < 5; pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> Original array: [[1, 7], [4, 0], [9, 4], [8, 8], [2, 4]] Sorted array: [[1, 7], [2, 4], [4, 0], [8, 8], [9, 4]] </pre> <h3>Understanding:</h3> <p>We declared an array of type Structure, meaning every element in the array is an array of structure elements. In the above program, the structure has two integer elements. The task is to sort the array with respect to the first Structure element, and if any two first elements are equal, we need to sort it using the second element.</p> <p> <strong>Example:</strong> </p> <p>[[1, 2], [3, 4], [1, 4]]</p> <p>Sorted array: [[1, 2], [1, 4], [3, 4]]</p> <p>We used the rand() function to generate random elements in the array. In the compare() function, we need to typecast the two pointers to type structure.</p> <img src="//techcodeview.com/img/c-tutorial/30/qsort-c.webp" alt="qsort() in C"> <p>The specialty of using qsort() is the custom compare function that we can design the way we want. We can also sort a few elements in an array and leave the rest unsorted.</p> <hr></5;></pre></n;></pre></b)>

Forståelse:

I disse to linjene:

int a = *(int*) num1;

prøv å fange java

int b = *(int*) num2;

Inndatamatrisen er av typen . Derfor må vi typekaste void-pekerne til heltallspekere før vi utfører noen operasjoner for å tildele det nødvendige minnet. Vi lagret verdiene de to pekerne peker på i to andre heltallsvariabler, a og b. Deretter sammenlignet vi begge verdiene ved å bruke sammenligningsoperatorene.

I stedet for å bruke ytterligere to midlertidige variabler, kan vi skrive en enlinjes kode:

 int compare(const void* num1, const void* num2) { return *(int*)a - *(int*)b; }

Hvis a==b, returneres 0; hvis a > b, returneres et positivt heltall; hvis en

2. Sortering av strenger

 #include #include #include int compare(const void* num1, const void* num2) { //char **a = (char**)num1; //char **b = (char**)num2; //return strcmp(*a, *b); return strcmp(*(char**)num1, *(char**)num2); } int main() { int n, i; char* arr[50]; printf(&apos;Enter the size of the array to be sorted: &apos;); scanf(&apos;%d&apos;, &amp;n); printf(&apos;
Enter elements into the array: &apos;); for(i = 0; i <n; i++) { arr[i]="malloc(100*" sizeof(char)); scanf(\'%s\', arr[i]); } qsort(arr, n, sizeof(char*), compare); printf(\'
the sorted array: \'); printf(\'
[\'); for(i="0;" i < n; if(i="=" n-1) printf(\'%s\', break; printf(\'%s, \', printf(\']\'); pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> Enter the size of the array to be sorted: 5 Enter elements into the array: hi hello how are you The sorted array: [are, hello, hi, how, you] </pre> <h3>Understanding:</h3> <ul> <li>We have an array of strings. The difference between an integer array and a string array is that: <ol class="points"> <li>An integer array is a collection of integers</li> <li>A string array is a collection of character arrays/character pointers.</li> </ol></li> <li>Hence, in the compare function, we need to typecast the void pointers to (char**)a and not (char*)a. <br> <strong>[[string 1], [string 2]?]</strong> <br> When we use char*, it points to the array, and then, to point to a string in the array, we need a double pointer.</li> <li>We used the strcmp() function here. The function is defined in the string.h header file. We need to include it first.</li> <tr><td>The function returns</td> : <ol class="points"> <li>0 if both strings are the same</li> <li>1 if the ASCII value of a character in the string is greater than the corresponding character in the second string</li> <li>-1 if the ASCII value of a character in the string is less than the corresponding character in the second string.</li> </ol> </tr></ul> <h3>3. Sorting an Array of Structure</h3> <pre> #include #include struct Structure { int num1; int num2; }s; typedef struct Structure data; int compare(const void* p, const void* q) { data *a = (data *)p; data *b = (data *)q; int first = (a -&gt; num1)- (b -&gt; num1); int second = (a -&gt; num2)- (b -&gt; num2); if(first == 0) { return second; } return first; } int main() { data array[5]; int i = 0; printf(&apos;Original array: 
&apos;); printf(&apos;[[&apos;); for(i = 0; i <5; i++) { array[i].num1="rand()%10;" array[i].num2="rand()%10;" if(i="=" 4) printf(\'%d, %d]]\', array[i].num1, array[i].num2); break; } %d], [\', qsort(array, 5, sizeof(s), compare); printf(\'
sorted array: 
\'); printf(\'[[\'); for(i="0;" i < 5; pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> Original array: [[1, 7], [4, 0], [9, 4], [8, 8], [2, 4]] Sorted array: [[1, 7], [2, 4], [4, 0], [8, 8], [9, 4]] </pre> <h3>Understanding:</h3> <p>We declared an array of type Structure, meaning every element in the array is an array of structure elements. In the above program, the structure has two integer elements. The task is to sort the array with respect to the first Structure element, and if any two first elements are equal, we need to sort it using the second element.</p> <p> <strong>Example:</strong> </p> <p>[[1, 2], [3, 4], [1, 4]]</p> <p>Sorted array: [[1, 2], [1, 4], [3, 4]]</p> <p>We used the rand() function to generate random elements in the array. In the compare() function, we need to typecast the two pointers to type structure.</p> <img src="//techcodeview.com/img/c-tutorial/30/qsort-c.webp" alt="qsort() in C"> <p>The specialty of using qsort() is the custom compare function that we can design the way we want. We can also sort a few elements in an array and leave the rest unsorted.</p> <hr></5;></pre></n;>

Forståelse:

Vi har en rekke strenger. Forskjellen mellom en heltallsmatrise og en strengmatrise er at:
1. En heltallsmatrise er en samling av heltall
2. En strengmatrise er en samling av tegnmatriser/tegnpekere.
Derfor, i sammenligningsfunksjonen, må vi typecaste void-pekerne til (char**)a og ikke (char*)a.
[[streng 1], [streng 2]?]
Når vi bruker char*, peker det på matrisen, og for å peke på en streng i matrisen trenger vi en dobbelpeker.
Vi brukte strcmp()-funksjonen her. Funksjonen er definert i string.h header-filen. Vi må inkludere det først.

0 hvis begge strengene er like
1 hvis ASCII-verdien til et tegn i strengen er større enn det tilsvarende tegnet i den andre strengen
-1 hvis ASCII-verdien til et tegn i strengen er mindre enn det tilsvarende tegnet i den andre strengen.

3. Sortere en rekke strukturer

 #include #include struct Structure { int num1; int num2; }s; typedef struct Structure data; int compare(const void* p, const void* q) { data *a = (data *)p; data *b = (data *)q; int first = (a -&gt; num1)- (b -&gt; num1); int second = (a -&gt; num2)- (b -&gt; num2); if(first == 0) { return second; } return first; } int main() { data array[5]; int i = 0; printf(&apos;Original array: 
&apos;); printf(&apos;[[&apos;); for(i = 0; i <5; i++) { array[i].num1="rand()%10;" array[i].num2="rand()%10;" if(i="=" 4) printf(\'%d, %d]]\', array[i].num1, array[i].num2); break; } %d], [\', qsort(array, 5, sizeof(s), compare); printf(\'
sorted array: 
\'); printf(\'[[\'); for(i="0;" i < 5; pre> <p> <strong>Output:</strong> </p> <pre> Original array: [[1, 7], [4, 0], [9, 4], [8, 8], [2, 4]] Sorted array: [[1, 7], [2, 4], [4, 0], [8, 8], [9, 4]] </pre> <h3>Understanding:</h3> <p>We declared an array of type Structure, meaning every element in the array is an array of structure elements. In the above program, the structure has two integer elements. The task is to sort the array with respect to the first Structure element, and if any two first elements are equal, we need to sort it using the second element.</p> <p> <strong>Example:</strong> </p> <p>[[1, 2], [3, 4], [1, 4]]</p> <p>Sorted array: [[1, 2], [1, 4], [3, 4]]</p> <p>We used the rand() function to generate random elements in the array. In the compare() function, we need to typecast the two pointers to type structure.</p> <img src="//techcodeview.com/img/c-tutorial/30/qsort-c.webp" alt="qsort() in C"> <p>The specialty of using qsort() is the custom compare function that we can design the way we want. We can also sort a few elements in an array and leave the rest unsorted.</p> <hr></5;>

Forståelse:

Vi erklærte en matrise av typen Structure, noe som betyr at hvert element i matrisen er en matrise med strukturelementer. I programmet ovenfor har strukturen to heltallselementer. Oppgaven er å sortere matrisen med hensyn til det første strukturelementet, og hvis to første elementer er like, må vi sortere det ved å bruke det andre elementet.

Eksempel:

[[1, 2], [3, 4], [1, 4]]

Sortert matrise: [[1, 2], [1, 4], [3, 4]]

Vi brukte rand()-funksjonen til å generere tilfeldige elementer i matrisen. I compare()-funksjonen må vi typecaste de to pekerne til typestruktur.

Spesialiteten med å bruke qsort() er den tilpassede sammenligningsfunksjonen som vi kan designe slik vi vil. Vi kan også sortere noen få elementer i en matrise og la resten være usortert.