在汇编 PCSpim 中排序-汇编

在计算机科学中，排序是一项重要的任务。排序算法通常被用于从大量数据中找到特定值或将数据按照指定的方式展示。在本文中，我们将研究在汇编 PCSpim 中排序的实现。

选择排序

选择排序是一种简单的排序方法。该算法通过依次选择数组中的最小元素来进行排序。一旦最小值被找到，它被交换到数组的第一位，然后算法从下一个未排序的位置继续。

以下是在汇编 PCSpim 中实现选择排序的代码片段：

# 先设置 $t2 为数组的长度
addi $t2, $zero, 10
# $t0 为数组的索引 j，初始化为 0
addi $t0, $zero, 0

Outer_loop:
  # $t1 为最小值索引 k，初始化为 j
  add $t1, $zero, $t0
  # $s0 为最小值，初始化为 A[j]
  lw $s0, 0($a0)
  
  # 开始内循环，查找最小值并记录其索引
Inner_loop:
  addi $t1, $t1, 1
  bge $t1, $t2, End_inner_loop
  # $s1 为当前元素
  lw $s1, 0($a0)
  slt $t4, $s1, $s0
  bne $t4, 1, Inner_loop
  # 更新当前最小值和最小值索引
  move $s0, $s1
  move $t3, $t1
  j Inner_loop

End_inner_loop:
  # 交换 A[j] 和 A[k]
  lw $t5, 0($a0)
  sw $s0, 0($a0)
  sw $t5, ($a0)
  
  # 更新 j 并继续下一轮循环
  addi $t0, $t0, 1
  bne $t0, $t2, Outer_loop

冒泡排序

冒泡排序是一种基于比较的排序算法。该算法通过不断交换相邻的元素将较大的元素“浮”到数组的顶端。因为它的原理与气泡冒出水面的过程相似，所以得名冒泡排序。

以下是在汇编 PCSpim 中实现冒泡排序的代码片段：

# 先设置 $t2 为数组的长度
addi $t2, $zero, 10
# i 从最后一个元素开始
addi $t0, $t2, -1

Outer_loop:
  addi $t1, $zero, 1
  # 内循环进行冒泡
Inner_loop:
  # $t3 为 A[j]
  lw $t3, 0($a0)
  add $t4, $a0, 4
  # $t5 为 A[j+1]
  lw $t5, 0($t4)
  slt $t6, $t5, $t3
  bne $t6, 1, Swap
  j End_inner_loop

Swap:  
  # 交换 A[j] 和 A[j+1]
  sw $t5, 0($a0)
  sw $t3, 0($t4)
  
End_inner_loop:
  addi $t1, $t1, 1
  bne $t1, $t0, Inner_loop

  # 如果已完成排序就中止，否则继续走下一轮
  addi $t0, $t0, -1
  bgez $t0, Outer_loop

结论

在 PCSpim 中实现排序不是一件简单的事情。但是，通过这篇文章中的示例，您可以更好地理解如何将排序算法应用到汇编 PCSpim 代码中。 通过使用选择排序和冒泡排序，您可以在 PCSpim 中轻松快速地对数组元素进行排序。