浅谈C++中qsort与sort的使用方法与区别

原文链接：https://blog.csdn.net/lkn910907/article/details/44085015#commentBox

这两天在刷leetcode时看到了一些关于排序的题目，其中遇到各种大神对sort与qsort的使用，个人在使用时对比发现了一些sort与qsort的区别，并对它们的使用方法进行了一些总结介绍。

在平时编程时，排序是一种经常要用到的操作。如果每次都自己临场写)排序算法，不仅容易出错，而且浪费宝贵的时间。在C++的STL里面有两个sort与qsort可以直接用于对各种类型的数据以及容器进行排序。

1、qsort

qsort函数定义在头文件<algorithm>中，使用时需要include该头文件

功能: 使用快速排序例程进行排序　　

用法: void qsort(void *base, int nelem, int width, int (*fcmp)(const void *,const void *)); 　　
参数：1、待排序数组首地址； 2、数组中待排序元素数量； 3、各元素的占用空间大小； 4、指向函数的指针，用于确定排序的顺序
比如：对一个长为1000的数组进行排序时，int a[1000]; 那么base应为a，num应为 1000，width应为 sizeof(int)，cmp函数随自己的命名。

使用方法：

void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )
int compare (const void *elem1, const void *elem2 ) );

qsort（quicksort）主要根据你给的比较条件给一个快速排序，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。

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);

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);

使用qsort一个比较麻烦的地方在于需要自己编写compare即比较函数，而sort默认为升序排序，在大多数情况下，使用sort会更方便一些。

2、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。另外，sort()是类属函数，可以用于比较任何容器，任何元素，任何条件。
注意：缺省是升序排序。

sort 使用时得注明：using namespace std; 或直接打 std::sort() 还得加上 #include<algorithm>

例：
#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；
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
bool compare(int a,int b)
{
return a>b; //www.cdtarena.com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;
}

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”。想把刚才的整数数组按降序排列，可以先定义一个比较函数cmp:
bool cmp(int a,int b)
{
return a>b;
}

排序的时候就写sort(a,a+100,cmp);
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;
}

排序时写sort(arr,a+100,cmp);

3、sort与qsort的对比

（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，参数只有两个（如果是普通用法）头指针和尾指针；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
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