C语言对磁盘文件进行快速排序简单实例

C语言对磁盘文件进行快速排序简单实例

快速排序（quick sort）是由C.A.R.Hoare发明并命名的，这种排序被认为是目前最好的一种排序算法。快速排序基于交换排序，与同样的基于交换排序的冒泡排序法相比，其效果非常明显。

它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

本例中快速排序是通过函数quick_disk(FILE* fp,int count)中反复调用排序函数qs_disk(FILE* fp,int left,int right)实现快速排序。在qs_disk()中，通过函数get_name(fp,(long)(i+j)/2)返回中间值作为比较数进行快速排序。 

下面是具体的源代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
#define NUM 4
 
struct data
{
  char name[20];
  char school[20];
  char city[20];
  char province[20];
}info;
 
struct data addrs[NUM]=
{
  "OKBase","BIT","JiLin","JiLin",
  "TongWei","BIT","ZhengJiang","JiangSu",
  "SunYou","BIT","WeiFang","ShangDong",
  "XiaoMing","PKU","TaiYuan","ShanXi"
 
};
/*对后面要用到的函数进行声明*/
void quick_disk(FILE *fp,int count);
void qs_disk(FILE *fp,int left,int right);
void exchangedata(FILE *fp,long i, long j);
char *get_name(FILE *fp, long rec);
void print_data(struct data *p);
struct data *get_data(FILE *fp,long rec);
 
int main(void)
{
  int i;
  FILE *fp;          /*文件指针*/
  /*以读写方式生成文本文件fp*/
  if((fp = fopen("datalist.txt","w+")) == NULL)
  {
    printf("打开文件失败\n");
    exit(1);
  }
  printf("将未排序的数据写入文件\n");
  /*将数组Sdata[NUM]写入文件中*/
  fwrite(addrs,sizeof(addrs),1,fp);
  /*将文件中的数组Sdata[NUM]依次取出并打印*/
  for(i=0;i<NUM;i++)
  {
    struct data *p;
    p = get_data(fp,i);   /*得到Sdata[i]的指针*/
    print_data(p);     /*将结构体Sdata[i]各个成员变量打印出*/
    printf("\n");
  }
 
  fclose(fp);         /*关闭文件指针*/
  /*以二进制方式再次打开文件datalist.txt*/
  if((fp=fopen("datalist.txt","rb+"))==NULL)
  {
    printf("不能以读写方式打开文件\n");
    exit(1);
  }
 
  printf("将文件数据排序\n");
  /*调用字符串排序函数将文本中的字符串结构体排序*/
  quick_disk(fp,NUM);     
 
  printf("排序结束\n");
  /*将排序结束后的数组数据打印出来*/
  for(i=0;i<4;i++)
  {
    struct data *p;
    p = get_data(fp,i);
    print_data(p);
    printf("\n");
  }
  fclose(fp);
 
  return 0;
}
/*应用快速排序方法对字符串进行排序*/
void quick_disk(FILE *fp,int count)
{
  qs_disk(fp,0,count-1);
}
/*排序函数*/
void qs_disk(FILE *fp,int left,int right)
{
  long int i,j;
  char x[30];
  i = left;
  j = right;
  /*比较字符串x为Sdata数组中间一个结构变量的name成员变量*/
  strcpy(x,get_name(fp,(long)(i+j)/2));
  do
  {  /*比较当前结构变量的name成员变量于比较字符串x的大小*/
    while((strcmp(get_name(fp,i),x)<0)&&(i<right))
      i++;
    while((strcmp(get_name(fp,j),x)>0)&&(j>left))
      j--;
    if(i<=j)
    {
      exchangedata(fp,i,j);    /*交换i和j对应的数据*/
      i++;
      j--;
    }
  }while(i<j);
 
  if(left<j)          /*反复调用此排序函数，直到j达到数据的最左端*/
    qs_disk(fp,left,(int)j);
  if(i<right)         /*反复调用此排序函数，直到i达到数据的最右端*/
    qs_disk(fp,(int)i,right);
}
/*交换i和j在文件中对应的数据*/
void exchangedata(FILE *fp,long i,long j)
{
  char a[sizeof(info)],b[sizeof(info)];
  fseek(fp,sizeof(info)*i,SEEK_SET);   /*找到i在文件中对应的数据位置*/
  fread(a,sizeof(info),1,fp);       /*将该位置数据读到字符串数组a中*/
 
  fseek(fp,sizeof(info)*j,SEEK_SET);   /*找到j在文件中对应的数据位置*/
  fread(b,sizeof(info),1,fp);       /*将该位置数据读到字符串数组b中*/
 
  fseek(fp,sizeof(info)*j,SEEK_SET);   /*找到j在文件中对应的数据位置*/
  fwrite(a,sizeof(info),1,fp);      /*将刚才读入a中的数据写入到该位置*/
  fseek(fp,sizeof(info)*i,SEEK_SET);   /*找到i在文件中对应的数据位置*/
  fwrite(b,sizeof(info),1,fp);      /*将刚才读入b中的数据写入到该位置*/
  /*完成文件中i和j处对应数据的交换*/
}
/*得到文件fp中变量rec对应的结构体变量的name成员变量*/
char *get_name(FILE *fp,long rec)
{
  struct data *p;
  p = &info;
  rewind(fp);
  /*找到该结构体变量得的位置*/
  fseek(fp,rec*sizeof(struct data),SEEK_SET);
  /*将其读到指针p*/
  fread(p,sizeof(struct data),1L,fp);
  return p->name;     /*返回该结构体变量的name成员变量*/
}
/*得到文件fp中变量rec对应的结构体变量的指针*/
struct data *get_data(FILE *fp,long rec)
{
  struct data *p;
  p = &info;
  rewind(fp);
  /*找到该结构体变量得的位置*/
  fseek(fp,rec*sizeof(info),SEEK_SET);
  /*将其读到指针p*/
  fread(p,sizeof(info),1,fp);
  return p;        /*返回该结构体指针*/
}
/*将指针p对应的结构体的各个成员变量打印出来*/
void print_data(struct data *p)
{
  printf("姓名：%s\n",p->name);
  printf("学校：%s\n",p->school);
  printf("城市：%s\n",p->city);
  printf("省 ：%s\n",p->province);
}

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