c言語 ソート 関数 4

qsort関数は第一引数に指定された配列を、第四引数に指定された比較関数の規則に沿って並び替えます。第二引数には配列のサイズ、第三引数には配列要素のデータサイズを指定します。, 第四引数には、独自定義した比較関数をコールバック関数として渡します。並び替え実行時、比較関数には整列対象の要素が順次、実引数として渡されてきます。, qsort関数は、比較関数の戻り値を元に、各要素を昇順に整列します。一つ目の仮引数の値のほうが小さいに場合には、0より小さい数値を返し、二つ目の仮引数のほうが小さい場合には、0より大きい数値を返す必要があります。両引数の値が同等の場合は0を返します。, 正と負の戻り値に対する判断基準を逆転させることで、降順による整列を実現することも可能です。比較関数の第一引数が第二引数より小さい場合には正の値を返し、逆の場合には負の値を返すようにします。, asc関数の実装は# 比較関数のルールに沿った形となっています。逆に、不等号による比較(return *(int *)a < *(int *)b;)は意図しない結果を招くため利用しないよう注意してください。必ず「正の数」と「負の数」と「0」の3パターンの的確な戻り値を返す必要があります。, long型の演算結果をそのまま比較関数の戻り値に使うと、int型のオーバーフローが発生し、正確な整列が行えなくなるため、注意してください。, 文字列オブジェクトに対する並び替えも可能です。strcmp関数の戻り値(負の値, 0, 正の値のいずれかを返す)を比較関数側の戻り値として活用するとよいでしょう。, 比較関数の仮引数には各要素へのポインタが渡ってきます。文字列要素const char *はダブルポインタ(const char **)として渡ってくることになる点に注意してください。そのため、*(const char **)aによる間接参照が必要となります。, なおstrcmp((const char *)a, (const char *)b)と記述しても警告や実行時エラーが発生しないことがほとんどです。これらはバグの原因にも繋がるため注意してください。, // 警告: Implicit conversion loses integer precision: 'long' to 'int', ← gets関数|危険性と代替関数【gets_s/fgets/scanfによる代替処理】, C言語で多重定義(オーバロード)を実現する方法【_GenericとC言語拡張】 →, strcpy関数/strncpy関数【詳解|危険性と注意点 strlcpyの脆弱性】, 文字列の一部を表示する|部分文字列の出力【printf substringイディオム】, fmod関数|float/double型の割り算の余りを求める方法【浮動小数点数の剰余】, 月収6万円の「いかがでしたかブロガー」を見て思ったこと|哀れなトレンドブログの実態. 配列に格納した数値を昇順ソートするサンプルプログラムを紹介します。 昇順ソート 昇順ソートでは、数値を小さい方から大きい方へソートします(並べ替えます)。 例えば、{3,1,2} という配列を昇順ソートすると {1,2,3} になります。 例えば、{-1,3,1,2,4} という配列を昇順ソートすると C言語. int 比較用関数名(const void * n1, const void * n2). void qsort(void * base, size_t num, size_t size. データを並べ替えるためのアルゴリズムはいくつもありますが、本記事では「クイックソート」と呼ばれる高速な並べ替えができる「qsort関数」の使い方を紹介します。, 「qsort」とはquick(高速)に sort(並べ替える)を省略した名前となっています。。, 結構複雑な引数構成となっていますね。これにはちゃんと理由があるのです。後ほど解説しましょう!, 第4引数には「どのような比較をしたいか?」の方法を示した関数へのポインタを指定する必要があります。, まずは簡単に「qsort関数」の使い方を示しましょう。long型データの配列を並べ替えることを目標とします。, 結果は見事に昇順にデータが並んでいますね。これがqsort関数ができる並べ替えです。, 並べ替えの方法を示すための関数を別途用意する必要があるのが「qsort関数」の使い方です。, qsort関数には4つの引数が必要となっています。これらの情報がなぜ必要なのかを考察してみましょう。, 関数を見たときに「なぜ、この情報が必要なのか?」を推測できる力を身に付けておくと、関数を作るときに正しい設計ができるようになります。, 関数とは「サービス」であり、サービスを利用してもらうためのコンセプトがあるのです。, ここで「qsort関数側」のサービスが考えることは、「どのような情報をもらえれば、どのような配列情報でも並び替えができるようになるか?」です。, 実際の開発業務におけるプログラミングとは、皆さんが誰かが作った関数を使ったり、皆さんが誰かのために関数を作るということなんです。, そんな場面において「どのような情報を受け渡せばよいのか?」を常に考える力が必要です。, ポインタが必要な理由は明確ですね。それは、並び替え対象の配列の「場所」を示すためです。場所がわからずして並べ替えなどできるわけがありません。, qsort関数のコンセプトは「どんな情報でも並べ替える」ですので、「char型の配列」や「double型の配列」といったデータ型を意識してはならないのです。, void型ポインタについて詳しく知りたい方は『C言語 void型の意味と使い方【void型ポインタの扱い方も解説】』を見ておきましょう。, この時に困るのが、荷物である配列がいくつ存在するのかわからないことです。そのため、配列へのポインタを関数へ渡す時には「配列要素数」をセットで渡すのがセオリーです。, ポインタと配列の関係性は『C言語 ポインタと配列【類似点と相違点から知る正しい扱い方】』を読むと理解できるでしょう。, 第1引数において「void型ポインタ」として場所を指定しましたが、「void型」であるがゆえに荷物に大きさがわからないわけです。, 1個当たりの荷物の大きさを知ることで、荷物を入れ替えることができるようになります。, 並べ替えると言っても「どのような情報」を「どのような並び」で並べたいか?というのはqsort関数はわかりません。それを可能にするのが、この関数ポインタなのです。, qsort関数では構造体といった皆さんが作成したデータ型も並べ替えることができます。そのような情報を並べ替えるためには、並び替えるための基準を決定する必要があるのです。, 並べ方はqsort関数が決めるのではなく「qsort関数」を利用する皆さんが決定し、関数として指定するのです。, 関数ポインタを使い慣れていない方は『C言語 関数ポインタ【ポインタを使って関数を呼ぶ仕組み解説】』を見ておきましょう。, 「char型」や「int型」などの組み込みデータ型は、ここまで紹介した方法で並べ替えることが可能です。, ここからは皆さんが定義することができる「構造体の配列」を並べ替える方法を紹介しましょう。, 構造体の特徴は自由にデータを定義できることであり、通常並べ替えるためには専用の関数を作ることになります。, 「qsort関数」の良さは、このような未知の構造体データでも並べ替えることができることです。, 構造体データの並べ替えをマスターすれば、qsort関数を使えるようになったと言ってよいでしょう!, 今回サンプルとする構造体は、次のような「氏名」「年齢」「身長」が構造体メンバとして定義された情報を管理しているとしましょう。, この「年齢」と「身長」という2つの数を元に「昇順」「降順」に並べ替えるプログラムパターンを作ってみましょう。, cmpAscAge関数では、構造体メンバである「age」メンバを大小比較して戻り値を決定します。void型ポインタは、キャストを行って正式な構造体を参照できるようにする必要があります。, それでは最後に「身長」を降順として並べ替えしてみましょう。ここまでくればもう説明は不要ですね。, 比較対象の関数ポインタを切り替えることで、柔軟に対象基準の数と昇順/降順を選択できるようになっているのがわかったことでしょう。, これがqsort関数の目指す「どのような配列情報でも、クイックソートで並び替えしてあげますよ!」のコンセプトを実現する方法です。, 年間200人以上のプログラミング初心者・未経験者を直接指導で教育している現役エンジニアです。, 本サイトでは開発経験20年のノウハウ・学習ポイント・カリキュラムを全力でわかりやすく解説します!, void型とは「型がないことを示す型」のことです。この意味を理解するためには、データ型をしっかり理解できている必要があります。void型の使い方とvoid型ポインタの使い方も一緒に学びましょう。, 「ポインタ」と「配列」は異なる機能ではありますが、使い方が似ている部分があります。この扱いを知ることで配列をポインタから自由に操ることができるようになります。ポインタを使った配列の扱い方を学びましょう。, 関数ポインタはポインタの中でも少し変わった役割を持つポインタです。このポインタは一体何の役に立つのか?定義方法や実践的な使い方を学びましょう。, C言語を扱う上でよく利用する機能を紹介します。標準ライブラリ関数の使い方やC言語で利用するキーワードの解説など、様々なC言語に関する情報をお届けします。, 独学でプログラミングを始めようとしている方へのC言語入門学習カリキュラムです。C言語を学ぶために必要な知識を順序立てて解説します。順に進められる構成となっており、課題が用意されているため理解を確認しながら進めることができます。. C アルゴリズム ソート セレクションソート 選択ソート. More than 1 year has passed since last update.

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