C++:sort与qsort

刷题的时候,排序挺常见的,所以总结了一下sort和qsort,这边建议大家用sort,使用qsort需要自己编写compare即比较函数,而sort默认为升序排序,所以在大多数情况下,使用sort会更方便一些。

一、sort

sort函数,与qsort同为排序函数,复杂度为n*log2(n)。sort()定义在头文件<algorithm>中。sort函数是标准模板库的函数,已知开始和结束的地址即可进行排序,可以用于比较任何容器(必须满足随机迭代器),任何元素,任何条件,执行速度一般比qsort要快。注意:缺省是升序排序。

sort 使用时得注明:

#include<algorithm>
using namespace std;或 std::sort()

(1)升序(缺省)

sort函数可以传两个参数或三个参数。第一个参数是要排序的区间首地址,第二个参数是区间尾地址的下一地址。也就是说,排序的区间是[a,b)。简单来说,有一个数组int a[100],要对从a[0]到a[99]的元素进行排序,只要写sort(a,a+100)就行了,默认的排序方式是升序。 排序的数据类型不局限于整数,只要是定义了小于运算的类型都可以,比如字符串类string。如果是没有定义小于运算的数据类型,或者想改变排序的顺序,就要用到第三参数——比较函数。比较函数是一个自己定义的函数,返回值是bool型,它规定了什么样的关系才是“小于”。
例子:

#include<iostream> 
#include<algorithm> 
using namespace std; 
int main()
{ 
int a[20]; 
for(int i=0;i<20;++i) 
cin>>a[i]; 
sort(a,a+20); //范围,很明显这里是a+20 注意,这是必要的,如果是a+19 
for(i=0;i<20;i++) //最后一个值a[19]就不会参与排序。 
cout<<a[i]<<endl; 
return 0; 
}

sort是qsort的升级版,如果能用sort尽量用sort,使用也比较简单,不像qsort还得自己去写 cmp 函数,只要注明 使用的库函数就可以使用,参数只有两个(如果是普通用法)头指针和尾指针;

(2)降序

默认sort排序后是升序,如果想让他降序排列,可以使用自己编的cmp函数(返回值为bool

bool compare(int a,int b) 
{ 
return a>b; 
//降序排列
//如果改为return a<b,则为升序

} 
sort(*a,*b,cmp);

例子:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
bool cmp (const int a, const int b)
{
    return a > b;
}
int main()
{
    int data[5];
    for(int i = 0; i < 5; i++)
        cin >> data[i];
    sort(data, data + 5, cmp);
    return 0;
}

例子:
假设自己定义了一个结构体node:
struct node{
int a;
int b;
double c;
};
有一个node类型的数组node arr[100],想对它进行排序:先按a值升序排列,如果a值相同,再按b值降序排列,如果b还相同,就按c降序排列。就可以写这样一个比较函数:
以下是代码片段:

bool cmp(node x,node y)
{
     if(x.a!=y.a)  return x.a
     if(x.b!=y.b)  return x.b>y.b;
     return  return x.c>y.c;
} 

sort(arr,a+100,cmp); 

(3)升降序灵活组合

给比较函数一个参数,用来指示是按升序还是按降序排。

//为了描述方便,我先定义一个枚举类型EnumComp用来表示升序和降序。
enum Enumcomp{ASC,DESC};


//然后开始用一个类来描述这个函数对象。它会根据它的参数来决定是采用“<”还是“>”。
class compare
{
      private:
            Enumcomp comp;
      public:
            compare(Enumcomp c):comp(c) {};
      bool operator () (int num1,int num2) 
         {
            switch(comp)
              {
                 case ASC:
                        return num1<num2;
                 case DESC:
                        return num1>num2;
              }
          }
};


//接下来使用 sort(begin,end,compare(ASC)实现升序,
//sort(begin,end,compare(DESC)实现降序。

//主函数为:
int main()
{
     int a[20]={2,4,1,23,5,76,0,43,24,65},i;
     for(i=0;i<20;i++)
         cout<<a[i]<<endl;
     sort(a,a+20,compare(DESC));
     for(i=0;i<20;i++)
         cout<<a[i]<<endl;
     return 0;
}

(4)STL容器的排序(vector,deque,string)

头文件:#include <functional>

less(小于)
greater(大于)
equal_to(等于)
not_equal_to(不相等)
less_equal(小于等于)
greater_equal(大于等于)

升序:sort(begin,end,less<data-type>());
降序:sort(begin,end,greater<data-type>());

例子:

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include <functional>
int  main()
{
      int a[20]={2,4,1,23,5,76,0,43,24,65},i;
      for(i=0;i<20;i++)
          cout<<a[i]<<endl;
      sort(a,a+20,greater<int>());
      for(i=0;i<20;i++)
          cout<<a[i]<<endl;
      return 0;
}

也可以使用反向迭代器来完成逆序排列,程序如下:

int main()
{
     string str("cvicses");
     string s(str.rbegin(),str.rend());
     cout << s <<endl;
     return 0;
}

二、qsort

头文件:#include<algorithm>

功 能: 使用快速排序例程进行排序.主要是通过指针移动实现排序功能,排序之后的结果仍然放在原来数组中。

用 法:

void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare ) 

int compare (const void *elem1, const void *elem2 ) );

参数意义如下:
base:需要排序的目标数组开始地址 
num:目标数组元素个数 
width:目标数组中每一个元素长度 
compare:函数指针,指向比较函数(这个函数是要自己写的,sort中默认升序)

(1)对int类型数组排序

int num[100]; 
int cmp ( const void *a , const void *b ) 
{ 
return *(int *)a - *(int *)b; 
}

//可见:参数列表是两个空指针,现在他要去指向你的数组元素。
//所以转型为你当前的类型,然后取值。升序排列。

qsort(num,100,sizeof(num[0]),cmp);

(2)对char类型数组排序(同int类型)

 char word[100];
int cmp( const void *a , const void *b )

{
return *(char *)a - *(int *)b;
}

qsort(word,100,sizeof(word[0]),cmp);

(3)对double类型数组排序(特别要注意)

double in[100];
int cmp( const void *a , const void *b ) 
{ 
return *(double *)a > *(double *)b ? 1 : -1; 
}
//返回值的问题,显然cmp返回的是一个整型,
//所以避免double返回小数而被丢失。  
qsort(in,100,sizeof(in[0]),cmp)

(4)对结构体一级排序

struct In 
{ 
double data; 
int other; 
}s[100]

//按照data的值从小到大将结构体排序,
//关于结构体内的排序关键数据data的类型可以很多种,
//参考上面的例子写 
int cmp( const void *a ,const void *b) 
{ 
return (*(In *)a).data > (*(In *)b).data ? 1 : -1; 
} 
qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);

(5)对结构体二级排序

struct In 
{ 
int x; 
int y; 
}s[100];

//按照x从小到大排序,当x相等时按照y从大到小排序 
int cmp( const void *a , const void *b ) 
{ 
struct In *c = (In *)a; 
struct In *d = (In *)b; 
if(c->x != d->x) return c->x - d->x; 
else return d->y - c->y; 
} 
qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);

(6)对字符串进行排序

char str[100][100]; 
int cmp(const void* a,const void* b )

{
return strcmp((char *)a,(char*)b);
}

qsort(str,n,sizeof(str[0]),cmp);

(7)对结构体中的字符串排序

struct In 
{ 
int data;
char str[100]; 
}s[100];

//按照结构体中字符串str的字典顺序排序 
int cmp ( const void *a , const void *b ) 
{ 
return strcmp( (*(In *)a)->str , (*(In *)b)->str ); 
} 
qsort(s,100,sizeof(s[0]),cmp);

三、sort和qsort对比

(1)最直观的差别,函数形式不一样,

qsort的使用方式为:

void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare ) 

sort的使用方式为:

template <class RandomAccessIterator>

void sort ( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last )
template <class RandomAccessIterator, class Compare>

void sort ( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp );

sort有二个参数与三个参数版本,两个参数默认升序排序,第三个参数可用于指定比较函数,调整排序方式。

(2)compare函数的写法也是不一样的。

qsort的compare函数写法为:

int compare (const void *elem1, const void *elem2 ) );

sort的compare函数返回的是bool值;

(3)sort是一个改进版的qsort. std::sort函数优于qsort的一些特点:对大数组采取9项取样,更完全的三路划分算法,更细致的对不同数组大小采用不同方法排序。如果能用sort尽量用sort,使用也比较简单,不像qsort还得自己去写 cmp 函数,只要注明 使用的库函数就可以使用。

参考:
文章1
文章2
侵删

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