Стабилизация стандартной библиотеки qsort?

Question

Я предполагаю, что старая добрая функция qsort в stdlib нестабильна, потому что на справочной странице ничего об этом не говорится.Это та функция, о которой я говорю:

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

Я предполагаю, что если я изменю свою функцию сравнения, чтобы она также включала адрес того, что я сравниваю, она будет стабильной.Это правильно?

Например:

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

Нет, к сожалению, вы не можете полагаться на это.Предположим, у вас есть массив (два поля в каждой записи используются для проверки, но только первое поле используется для сортировки).:

BBBB,1
BBBB,2
AAAA,3

Quicksort может сравнивать BBBB, 1 с AAAA, 3 и менять их местами, выдавая:

AAAA,3
BBBB,2
BBBB,1

Если бы следующим шагом было сравнение BBBB,2 с BBBB, 1, ключи были бы одинаковыми, и, поскольку BBBB, 2 имеет адрес меньше BBBB, 1, обмен не произойдет.Для стабильной сортировки вы должны были бы получить:

AAAA,3
BBBB,1
BBBB,2

Единственный способ сделать это - прикрепить начиная адрес указателя (не его текущий адрес) и отсортируйте, используя этот, а также другие ключи.Таким образом, исходный адрес становится второстепенной частью ключа сортировки, так что BBBB,1 в конечном итоге окажется перед BBBB,2 независимо от того, где эти два BBBB строки перемещаются во время процесса сортировки.

Answer 2

Каноническое решение состоит в том, чтобы сделать (т.е.выделить память для и заполнить) массив указателей на элементы исходного массива, и qsort этот новый массив, использующий дополнительный уровень косвенности и возвращающийся к сравнению указателя ценности когда вещи, на которые они указывают, равны.Этот подход имеет потенциальное побочное преимущество в том, что вы вообще не изменяете исходный массив, но если вы хотите, чтобы исходный массив был отсортирован в конце, вам придется переставить его в соответствии с порядком в массиве указателей после qsort ВОЗВРАТ.

Answer 3

Это не работает, потому что во время процедуры сортировки порядок изменится, и два элемента не будут иметь согласованный вывод.Что я делаю, чтобы сделать старомодный qsort стабильным, так это добавляю начальный индекс внутри моей структуры и инициализирую это значение перед передачей его в qsort.

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);
}