如何使用qsort保持相等的顺序不变

Question

直接从qsort手册中说：

  

如果两个成员相等，则它们在排序数组中的顺序是未定义的。

但是，我希望qsort在相等的情况下保持顺序不变。也就是说，如果它们具有用于排序的相同值，则保留原始数组中两个元素的排序。

我不确定如何使用qsort执行此操作。我宁愿不使用替代排序库/自己滚动。

由于

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编辑：现在我知道稳定和不稳定排序之间的区别我发现这是重复的。

Answer 1

您实际上是在询问如何在不稳定的排序之上实现稳定排序。

您无能为力：您只能控制比较功能，因此您必须对此进行处理。

一种可能性是将第二个键ID附加到数组中与该元素的原始索引相对应的每个元素。然后，如果两个元素比较相等，只需根据原始索引返回相应的顺序。

Answer 2

正如GNU libc manual所解释的那样，

  

使用qsort执行稳定排序的唯一方法是首先使用某种单调计数器来扩充对象。

因此，除非您可以修改比较函数以便可以区分当前认为“相等”的对象，否则在排序之前必须使用索引显式地注释对象，并在完成后删除索引。你可以使用像

这样的东西

struct indexed {
    void *obj;
    int index;
}

Answer 3

qsort告诉你的是他的算法不允许它保证两个等于成员的排序顺序。

您可以做的是实施/使用其他算法，或强迫他们按照原来的方式进行排序：

• 如果您的比较函数应返回相等，请查看它们最初的排序方式，并以相同的方式对它们进行排序。

Answer 4

qsort代表“Quick Sort”，这是一种快速但不稳定的排序算法。假设您按升序排序。在这种情况下，如果排序算法不会交换具有相同键的元素，则称为 stable 。如果它可以用相同的键交换元素，那么不稳定。

您的问题有不同的解决方案;我会在这里建议其中两个。

解决方案1 ​​

您可以在维基百科中找到一些有趣的想法 stability of sorting algorithms，包括在实际需要稳定算法时使用不稳定算法的方法：扩展排序键：例如，如果使用整数值进行排序。

假设您正在排序整数数组。而不是那样，你创建一个包含两个元素的结构：第一个（KEY）是你的整数。第二个（AUX_KEY）是唯一索引。在排序之前，您将线性设置AUX_KEY以反映原始顺序。排序时，传递给qsort一个将使用KEY排序的函数，但如果两个键相等，则会恢复使用AUX_KEY。

解决方案2

使用像merge sort这样的稳定​​算法，而不是使用Quicksort，你可能在编程环境中使用了这个算法（例如，这里是FreeBSD manpage for mergesort;在其他编程环境中也可以使用相同的名字 - 请检查）或者，如果您不需要速度太快，请使用insertion sort（您可以自己编码 - 仅在伪代码中需要几行）。插入排序采用二次时间复杂度（时间与n ^ 2成比例），而mergesort和quicksort的时间复杂度为O（n log（n））。