c語言一維數(shù)組如何冒泡排序?
冒泡排序是一種常見的排序方法,反復(fù)訪問要排序的元素,依次比較相鄰的兩個元素,如果前面大于后面就交換。用C語言實現(xiàn)冒泡排序時,需要使用兩個循環(huán)。對于n個元素的數(shù)組A,外循環(huán)I的取值范圍為0到n-1,內(nèi)循環(huán)J的取值范圍為0到n-1-i,若A[j]GTA[j1],則兩個元素互換,直到循環(huán)結(jié)束,此時C語言中一維數(shù)組的冒泡排序完成。希望以上回答能幫到你。
c語言可以泛型編程嗎?如何實現(xiàn)?
泛型編程是一種非常常見的編程方法。主要目的是實現(xiàn)靜態(tài)綁定,使函數(shù)可以接受不同類型的參數(shù),并在編譯時確定正確的類型。
許多語言都支持泛型編程。例如,在C中,可以使用函數(shù)模板和類模板來實現(xiàn)泛型編程。在單一繼承的語言中,如Java、Objective-C或C#,也可以使用similar和NSObject類型進(jìn)行編程。在具有類型推理功能的編程語言(如Swift)中,可以直接使用泛型編程。
但C語言是高級語言編程的基礎(chǔ)語言,如何用C語言實現(xiàn)泛型編程確實是個問題。首先,C語言不支持函數(shù)重載和模板類型,實現(xiàn)起來真的很難。
0x01通用指針簡介(void*)
Void*是C語言中的一種類型。眾所周知,在大多數(shù)編程語言中,void類型表示所謂的空類型,比如一個函數(shù)返回一個空類型void,這是非常常見的用法。
注意:void的返回值并不意味著沒有返回值,而是意味著返回一個空類型,這也是為什么你仍然可以在這些函數(shù)中使用return語句的原因。只有某些語言中的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)沒有返回值。在這些函數(shù)中,不允許使用return語句。它們是顯著不同的。Objective-C是一種獨特的語言,它的類初始化方法是一種普通的方法,返回值是instancetype(當(dāng)前類的指針類型)。
Void*可能有點不為人知。void*可以表示C語言中任何類型的指針。說到底,對于一個存儲單元的地址來說,它存儲的所謂數(shù)據(jù)類型只是每次取的字節(jié)數(shù)不一樣,這些存儲單元的地址本身并沒有什么不同。下面會更好的體現(xiàn)這句話的意思。
void*的大小永遠(yuǎn)是一個字,就像普通的指針一樣。具體大小因機器字長而異,例如32位機器為4字節(jié),64位機器為8字節(jié)。
我還沒有t在16位8086機上驗證了指針的大小,因為8086的地址是20位。有興趣的可以回去試試。個人認(rèn)為指針大小還是16位,因為20位是物理地址,物理地址是從段地址和偏移地址計算出來的。匯編后,C語言中的指針可能只是變成了相對于段地址的偏移地址。畢竟對于8086來說,數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)在DS段,而代碼永遠(yuǎn)在CS段。(斜體表示未經(jīng)核實的陳述)
在C語言中,其他常用類型的指針可以自動轉(zhuǎn)換為void*type,而void*type只能強制轉(zhuǎn)換為其他常用類型的指針,否則會出現(xiàn)警告或錯誤。
關(guān)于所謂的void*指向數(shù)組有一個特別大的坑,這里直接用代碼解釋。
voidSwap(void*array,intx,inty,intmallocsize){
void*tempmalloc(mallocsize)
memcpy(temp,數(shù)組mallocsize*x,mallocsize)
memcpy(數(shù)組mallocsize*x,數(shù)組mallocsize*y,mallocsize)
memcpy(數(shù)組mallocsize*y,temp,mallocsize)
免費(臨時)
}
這是一個經(jīng)典的交換函數(shù),借助臨時變量temp,不過這個函數(shù)是通用的,memcpy的用法后面會介紹。需要注意的是,如果array指向一個數(shù)組,你可以t直接用amparray[x]或者arrayx來獲取指向x元素的地址,因為void*類型的默認(rèn)指針偏移量是1,和char*一樣,對于大多數(shù)類型都會造成錯誤。因此,在使用泛型類型時,我們必須知道它的原始長度。我們需要一個名為mallocsize的int類型參數(shù)來告訴我們這個值,并在計算指針偏移量時乘以它。這相當(dāng)于C編程中的模板類型定義或者Java中的泛型參數(shù)。
同時要注意void*類型的指針,它可以不要在任何時候被取消參考(或者老師過去叫什么"獲取內(nèi)容"在課堂上?),原因很明顯:void類型的變量是不合法的。因此,如果要解引用,必須先將其轉(zhuǎn)換成普通指針。當(dāng)在數(shù)組中使用時,還應(yīng)該注意解引用操作符優(yōu)先于加法操作符,所以應(yīng)該加上括號,如下所示:
inta*(數(shù)組mallocsize*x)
這段代碼完美體現(xiàn)了C語言編程的丑陋。
0x02sizeof運算符簡介
Sizeof運算符相信學(xué)過C語言的朋友會比較熟悉,但是siZeof是一個運營商,很多人都不知道。返回的類型是size_t類型。sizeof運算符返回類型占用的空間量。這里唯一的要點是,如果你找到一個指針類型或數(shù)組名的大小(事實上,數(shù)組名是一個指針常量),返回的結(jié)果總是一個單詞(見上文)。求一個結(jié)構(gòu)類型的sizeof不是簡單的結(jié)構(gòu)中各種類型的sizeof之和,而是涉及到內(nèi)存對齊的問題。我不這里不想介紹了。詳情請訪問:如何理解struct的內(nèi)存對齊?-智虎。
0x03memcpy功能簡介
Memcpy是一個經(jīng)常和void*一起使用的函數(shù),它的函數(shù)原型是:
void*memcpy(void*,constvoid*,size_t)
頭文件屬于string.h,可以看到,這個函數(shù)本身是以void*type作為參數(shù)和返回值的,其實很好理解。這是一個賦值和復(fù)制記憶的過程。將第二個參數(shù)指向的內(nèi)存復(fù)制到第一個參數(shù),復(fù)制的字節(jié)數(shù)由第三個參數(shù)指定。當(dāng)然,第三個參數(shù)通常是通過sizeof運算符獲得的,所以我贏了這里就不舉例了。我還沒有我沒有研究過返回值,也沒有研究過。;我沒用過。如果有知道的朋友可以評論一下。
用0x04C語言實現(xiàn)泛型編程
話雖如此,我們還沒有t還沒有提到泛型編程。但是,如上所述,一般的思路是使用void*type作為泛型指針,然后使用類似于mallocsize的參數(shù)來指定占用的內(nèi)存大小。占用的內(nèi)存大小是通過sizeof運算符獲得的。如果需要賦值,可以使用memcpy函數(shù)來完成。下面是一個直接的例子,這是一個通用的快速排序來說明這些問題:
#ifndefCompare_h
#定義比較_h
#包含ltstdio.hgt
#包含JCB.h
intIsGreater(void*x,void*y)
intIsGreaterOrEqual(void*x,void*y)
intIsSmaller(void*x,void*y)
intIsSmallerOrEqual(void*x,void*y)
#endif
//
//Compare.c
//作業(yè)調(diào)度程序
//
//魯創(chuàng)作于2017/11/16。
//版權(quán)?2017魯饒威。全部版權(quán)所有。
//
#包含比較.h
intIsGreater(void*x,void*y){
return*(int*)xgt*(int*)y
}
intIsGreaterOrEqual(void*x,void*y){
return*(int*)xgt*(int*)y
}
intIsSmaller(void*x,void*y){
return*(int*)xlt*(int*)y
}
intIsSmallerOrEqual(void*x,void*y){
return*(int*)xlt*(int*)y
}
//
//QuickSort.h
//作業(yè)調(diào)度程序
//
//魯創(chuàng)作于2017/11/16。
//版權(quán)?2017魯饒威。保留所有權(quán)利。
//
#ifndef快速排序_h
#定義快速排序_h
#包含ltstdio.hgt
#包含ltstdlib.hgt
#包含ltstring.hgt
#包含比較.h
voidQuickSort(void*array,intleft,intright,intmallocsize)
#endif
//
//QuickSort.c
//作業(yè)調(diào)度程序
//
//魯創(chuàng)作于2017/11/16。
//版權(quán)?2017魯饒威。保留所有權(quán)利。
//
#包含快速排序.h
voidSwap(void*array,intx,inty,intmallocsize){
void*tempmalloc(mallocsize)
memcpy(temp,數(shù)組mallocsize*x,mallocsize)
memcpy(數(shù)組mallocsize*x,數(shù)組mallocsize*y,mallocsize)
memcpy(數(shù)組mallocsize*y,temp,mallocsize)
免費(臨時)
}
intQuickSortSelectCenter(intl,intr){
返回(左側(cè))/2
}
intquicksortpartition(void*array,intl,intr,intmallocsize){
intleftl
int右r
void*tempmalloc(mallocsize)
memcpy(temp,數(shù)組mallocsize*right,mallocsize)
while(左左右){
while(IsSmallerOrEqual(arraymallocsize*left,temp)ampampleftltright){
左邊的
}
if(左lt右){
memcpy(數(shù)組mallocsize*right,數(shù)組mallocsize*left,mallocsize)
正確
}
while(IsGreaterOrEqual(arraymallocsize*right,temp)ampampleftltright){
正確
}
if(左lt右){
memcpy(數(shù)組mallocsize*left,數(shù)組mallocsize*right,mallocsize)
左邊的
}
}
memcpy(數(shù)組mallocsize*left,temp,mallocsize)
向左返回
}
voidQuickSort(void*array,intleft,intright,intmallocsize){
if(leftgtright){
返回
}
中間中心快速排序選擇中心(左,右)
交換(數(shù)組、中心、右側(cè)、mallocsize)
centerQuickSortPartition(數(shù)組,左,右,mallocsize)
快速排序(數(shù)組,左,中間-1,移動平均llocsize)
快速排序(數(shù)組,中心1,右側(cè),mallocsize)
}
這里有個懸念,明明可以直接比較,何必用很多函數(shù)來完成,也就是關(guān)于Compare.h使用的問題,答案會在下面揭曉。
0x05泛型的協(xié)議問題
剛才那個問題涉及到一個通用的協(xié)議問題,我借用了Objective-C的一個概念在這里詳細(xì)闡述。就像那個問題一樣,既然我的快速排序是泛型的,那我怎么保證傳入的實際泛型參數(shù)一定是可比較的呢?比如很明顯int,float,double是可以比較的,我們也理解char使用ASCII編碼方案的比較,字符串類型甚至可以比較。但是如何比較其他語言中的對象呢?這是一個問題。在C中,我們可以重載運算符,所以我們?nèi)匀豢梢允褂帽容^運算符,并使用運算符來重載函數(shù)。但是Java和Objective-C呢?而如果傳入的泛型參數(shù)沒有實現(xiàn)對應(yīng)的運算符重載函數(shù)呢?這時,有必要引入一個協(xié)議的概念。簡單地說,如果一個類型想要成為一個排序泛型函數(shù)的泛型參數(shù),你必須實現(xiàn)一個可比較的協(xié)議。這個協(xié)議在Swift語言中叫做Comparable,這樣在編譯的時候,編譯器就會知道這個泛型參數(shù)是可以比較的,從而完成我們的操作,否則就會出錯。這是泛型中的協(xié)議問題。
0x06摘要
C語言的泛型編程以void*為泛型類型,本質(zhì)上是一個泛型指針。
C語言中的泛型編程需要知道泛型類型變量的內(nèi)存大小,這可以通過sizeof獲得并傳遞給泛型函數(shù)。
在C語言的泛型編程中,要注意數(shù)組的偏移量。void*的默認(rèn)偏移量是1,對于大多數(shù)類型來說是錯誤的,需要自己編程轉(zhuǎn)換。
Memcpy函數(shù)用于在C語言的泛型編程中復(fù)制和賦值泛型變量。
在C語言的泛型編程中,我們也需要注意協(xié)議問題,但是在C中,我們只能自己編寫函數(shù)來定義,可以使用其他語言現(xiàn)成的接口或協(xié)議。