穩定標准庫 qsort？

Question

我假設 stdlib 中的舊 qsort function 不穩定，因為手冊頁沒有說明任何內容。 這就是我說的 function：

   #include <stdlib.h>
   void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
              int(*compar)(const void *, const void *));  

我假設如果我將比較 function 更改為還包括我正在比較的地址，它將是穩定的。 那是對的嗎？

例如：

int compareFoos( const void* pA, const void *pB ) {
    Foo *pFooA = (Foo*) pA;
    Foo *pFooB = (Foo*) pB;

    if( pFooA->id < pFooB->id ) {
        return -1;
    } else if( pFooA->id > pFooB->id ) {
        return 1;
    } else if( pA < pB ) {
        return -1;            
    } else if( pB > pA ) {
       return 1;
    } else {
       return 0;
    }
}   

Answer 1

不，不幸的是，你不能依賴它。 假設您有數組（每條記錄中的兩個字段用於檢查，但只有第一個字段用於排序）：

BBBB,1
BBBB,2
AAAA,3

快速排序可以將 BBBB,1 與 AAAA,3 進行比較並交換它們，給出：

AAAA,3
BBBB,2
BBBB,1

如果下一步是將 BBBB,2 與 BBBB,1 進行比較，則密鑰將相同，並且由於 BBBB,2 的地址小於 BBBB,1，因此不會發生交換。 對於穩定的排序，您應該最終得到：

AAAA,3
BBBB,1
BBBB,2

唯一的方法是附加指針的起始地址（不是它的當前地址）並使用它以及其他鍵進行排序。 這樣，原始地址將成為排序鍵的次要部分，因此無論排序過程中兩條BBBB行 go 位於何處， BBBB,1最終都會在BBBB,2之前結束。

Answer 2

規范的解決方案是制作（即分配 memory 並填充）指向原始數組元素的指針數組，並對這個新數組進行qsort ，使用額外的間接級別並回退到比較指針值時他們指向的東西是平等的。 這種方法具有潛在的附帶好處，即您根本不修改原始數組 - 但如果您希望原始數組最終排序，則必須對其進行置換以匹配指針數組中的順序qsort返回。

Answer 3

這不起作用，因為在排序過程中，排序將發生變化，兩個元素的 output 將不一致。 為了使老式的 qsort 穩定，我所做的是在我的結構中添加初始索引並在將其傳遞給 qsort 之前初始化該值。

typedef struct __bundle {
    data_t some_data;
    int sort_score;
    size_t init_idx;
} bundle_t;

/*
 .
 .
 .
 .
*/

int bundle_cmp(void *ptr1, void *ptr2) {
    bundle_t *b1, *b2;
    b1 = (budnel_t *) ptr1;
    b2 = (budnel_t *) ptr2;
    if (b1->sort_score < b2->sort_score) {
        return -1;
    }
    if (b1->sort_score > b2->sort_score) {
        return 1;
    }
    if (b1->init_idx < b2->init_idx) {
        return -1;
    }
    if (b1->init_idx > b2->init_idx) {
        return 1;
    }
    return 0;
}

void sort_bundle_arr(bundle_t *b, size_t sz) {
    size_t i;
    for (i = 0; i < sz; i++) {
        b[i]->init_idx = i;
    }
    qsort(b, sz, sizeof(bundle_t), bundle_cmp);
}