[发明专利]二进制数据的比较及排序方法

说明书

技术领域

本发明为关于一种二进制(Binary)数据的比较及排序方法。

背景技术

比较器通常比较两个或更多的输入值。例如，如果A值及B值进行比较，则比较器得到A-B值。如果A-B大于或等于0，也就是等于正值或0，则表示A大于或等于B；否则A小于B。这种比较器的硬件构造简单，仅需一减法器搭配一些数字元件。

然而，如果需要在许多输入值中决定最大值时，基于上述方法的传统二进制树(Binary Tree)或气泡排序(Bubble sort)法需要大量计算以得到所需结果。因此，这些传统方法对于二进制数据比较(尤其当处理许多二进制数据)时并非十分有效。

发明内容

本发明为提供二进制数据的比较及排序方法，由此降低比较的复杂度且增加计算速度以处理大量的二进制数据。另外，本发明设计上硬件面积可减少，且可轻易应用VLSI设计。

根据本发明的二进制数据的比较方法，首先，提供多个二进制数据的比特(bits)，且将多个二进制数据的比特bit x相加，其中x＝n，n-1，...，1或0，bitn代表最高有效比特(Most Significant Bit；MSB)。如果相加值等于1，则具有bit x＝1的二进制数据为最大。如果相加值大于或等于2，则具有bit x＝0的二进制数据通过将该二进制数据所有比特设为0加以掩码(masked)。上述的步骤进行重复，其中如果相加值不等于1，则bit x由bit x-1进行迭代直到找出最大者为止。

同样概念可应用于找出二进制数据中的最小者。首先，求出多个二进制数据的补数(Complement)，且该补数进行上述比较步骤找出最大者。相应于该补数最大者的二进制数据即为该多个二进制数据的最小者。

根据上述二进制数据的比较方法，本发明还公开一种二进制数据的排序方法。首先，根据上述二进制数据比较方法在多个二进制数据中找出最大者。该最大的二进制数据赋予第一序位(first rank)且加以掩码(也就是设为0)。重复上述的步骤，将最大者赋予一次序位(next rank)直到所有的二进制数据均赋予序位为止。

附图说明

图1为本发明实施例的多个二进制数据的比特示意图；

图2为本发明实施例的二进制数据比较方法的流程图；

图3和4为本发明实施例的二进制数据排序方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，示出各二进制数据A0、A1、...、Am的比特(由bit 0至bitn)，其可储存在寄存器中，而bit n为MSB，bit 0为LSB(最低有效单元)。比较A0、A1、...、Am大小的流程图如图2所示。

A0、A1、...、Am的bit n如下式进行相加：

SUM n＝A0(bit n)+A1(bit n)+A2(bit n)+...+Am(bit n)

如果SUM n≥2，表示至少有二个二进制数据的bit n等于1。因为bit n为MSB，所以最大二进制数据必定选自这两个或两个以上的二进制数据。因为其他的二进制数据不可能为最大者，所以其他的二进制数据可进行“掩码”，也就是将其他的二进制数据在随后找出最大二进制数据程序时不加以考虑。“掩码”操作如下式：

A0＝A0(bit n)AND{A0(bit n)，A0(bit n-1)，...，A0(bit 0)}

如果A0(bit n)＝0，则A0将重设为0。相反地，如果A0(bit n)＝1，则A0不进行改变。因此，如果A0(bit n)＝0，则A0在随后找出最大二进制数据程序时不进行考虑。

如果SUM n＜2，则检查SUM n是否等于0。如果SUM n≠0，SUM n＝1，则其表示只有一个二进制数据的bit n＝1。因此，具有bit n＝1的二进制数据为最大的二进制数据，从而停止找出最大者之程序。

如果SUM n＝0，则表示所有的二进制数据的bit n等于0，使得目前的二进制数据的bit n无法提供判断信息。因此，将进一步检查二进制数据的比特bit n-1。

同样地，A0、A1、...、Am的bit n-1如下式进行相加：

SUM n-1＝A0(bit n-1)+A1(bit n-1)+A2(bit n-1)+...+Am(bit n-1)

之后，检查SUM n-1是等于0、1或大于等于2，并重复上述对于SUM n所进行的步骤。