折半查找是采用跳跃跃方式先将顺序数列中的“中间值”与所查询值进行比较,然后按照比值大于或小于“中间值”来判断所查找数的甩在区域。文章给出了将折半算法应用于数字信号处理器上以实现二进制数的查找算法的一种具体方法。并给出了采用这种方法的软件程序。 二进制数折半查找算法在数字信号处理器(DSP)上的实现是一种高效的数据搜索策略,尤其适用于处理大量数据且实时性要求高的应用场合。折半查找算法基于有序数据集,通过比较中间值来缩小搜索范围,大幅减少了查找次数,提高了查找效率。 在传统计算机科学中,折半查找算法通常用于有序数组,它首先找到数组的中间元素,然后将目标值与中间元素进行比较。如果目标值等于中间元素,查找结束;如果目标值小于中间元素,则在数组的左半部分继续查找;如果目标值大于中间元素,则在右半部分查找。这个过程通过递归或循环持续进行,直到找到目标值或确定其不存在于数组中。 在DSP环境下,这种算法可以被优化以充分利用处理器的特性和指令集。例如,在TMS320C50这样的DSP芯片上,可以通过位反址寻址指令减少查找步骤,同时使用条件执行指令(XC)来节省指令周期,进一步提升效率。这里的位反址寻址指令允许每次比较后直接调整搜索范围的一半,而条件执行指令可以避免不必要的分支操作,从而降低执行时间。 以下是一个简化的TMS320C50 DSP上的二进制查找程序示例: ```assembly .bss NTABLE,800h ;2的11次幂的数据空间(按由低到高排列) .bss LOOK,1 ;要查找的数 .mmregs .text ... call bsearch ... ;二进制查找子程序 binsearch: lar AR0,#0800h ;AR0 = 数据的总数目 mar *,AR0 mar *BR0+ ,AR3 ;总数目的一半 lar AR3, #NTABLE ;AR3 指向数列的开始 lacl #11 ;重复2的N次方,数列数据的个数为2的N次方 samm BRCR ;重复次数存放在BRCR中 ldp #LOOK lace LOOK ;要查找数据存放在ACC中 sub * ;与AR3所指的存储单元的数据相减 bcnd nothere , LT ;ACC值小于0,数据不在本数列中 rptd nothere-1 bend found,EQ ;找到数据 xc 1, GT ;若ACC中的数据较大 mar *0+, AR0 ;搜索右半部分 xc 1, LT ;若ACC中的数据较小 mar *0-, AR0 ;搜索左半部分 mar *BR0+, AR3 ;查找空间减半 lacc LOOK sub * ;继续比较 ... ;未找到,将ACC置0后返回 nothere: retd zacnop ;找到数据,将数据地址存放在ACC中返回 found: ldp #0 apl #0fffeh,PMS ``` 这个程序假设数据按升序排列,且数据量是2的幂次方。在查找过程中,每次比较后根据比较结果更新查找区间,直至找到目标值或确定不存在。这种优化的实现方式在处理大量数据时能显著提高查找速度,满足DSP系统对实时性的要求。 总结来说,二进制数折半查找算法在DSP上的实现是利用了这种处理器的特定指令和结构,以提高查找效率,尤其是在处理大规模有序数据时,这种优化的查找方法对于提升系统性能具有重要意义。通过精心设计的汇编代码,可以最大限度地发挥DSP的并行处理能力,从而实现快速高效的二进制数查找。
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