比较数字进行排序然后得到中值

Question

使用按位或比较运算符对五个整数进行排序可以通过以下方式实现：首先获取最大的数字，然后是第二大的数字，然后是第三大的数字，依此类推。

这是我获得最高数字的代码：

#include <stdio.h>

int main() {
    int a, b, c, d, e;
    int aa, bb, cc, dd, ee;

    a = 4; b = 2; c = 5; d = 1; e = 3;

    aa = (a > b) ?
         ((a > c) ? ((a > d) ? ((a > e) ? a : e) : ((d > e) ? d : e)) :
                    ((c > d) ? ((c > e) ? c : e) : ((d > e) ? d : e))) :
         ((b > c) ? ((b > d) ? ((b > e) ? b : e) : ((d > e) ? d : e)) :
                    ((c > d) ? ((c > e) ? c : e) : ((d > e) ? d : e)));


    printf("highest: %d\n", aa);
    return 0;
}

我认为使用这种方法可以获得第二、第三、第四和第五高的数字。

有没有其他方法可以使用比较/位运算符获得五个整数的中位数？任何其他组合方法都可能有效。

顺便说一下，我打算用硬件实现这个算法。

在排序中使用组合方法会比使用状态机快。

Answer 1

考虑它的一种方法是将 5 个数字之间的 10 个比较操作视为您的二进制输入。然后你有选择：

1. 绘制 10 输入卡诺图并尽可能简化逻辑。
2. 构建一个 10 位数字作为表的索引。

有些可能性永远不会发生，所以我确信有一些简化可能。例如，如果 (a>b) 和 (b>c) 则 (a>c) 将始终为真。这将有助于方法 #1 并在方法 #2 中生成错误案例。

Answer 2

五个整数中第三高的数是中位数，所以如果你得到第三高的数就可以了。

Answer 3

更新

我使用排序网络在 Verilog 中进行了组合排序。

module comparator(
    input [31:0] a_1,
    input [31:0] b_1,
    output reg [31:0] a_0,
    output reg [31:0] b_0
);

    always @(a_1, b_1) begin
        if (a_1 > b_1) begin
            a_0 = a_1;
            b_0 = b_1;
        end
        else begin
            a_0 = b_1;
            b_0 = a_1;
        end
    end
endmodule

module sorting_test;
    reg [31:0] a, b, c, d, e;
    wire [31:0] aa, bb, cc, dd, ee;
    reg clk;

    initial begin
        $dumpfile("sorting.vcd");
        $dumpvars();
        #10 $finish;
    end

    initial begin
        clk = 0;
    end

    always #1 clk = ~clk;

    initial begin
        a = 0;
        b = 0;
        c = 0;
        d = 0;
        e = 0;


        #1
        a = 4;
        b = 1;
        c = 2;
        d = 5;
        e = 3;
        #1
        a = 1;
        b = 16;
        c = 12;
        d = 14;
        e = 15;

        #1
        a = 1;
        b = 4;
        c = 9;
        d = 19;
        e = 2;

        #1
        a = 16;
        b = 11;
        c = 12;
        d = 16;
        e = 12;

        #1  
        a = 16;
        b = 17;
        c = 11;
        d = 15;
        e = 3;

        #1  
        a = 13;
        b = 9;
        c = 2;
        d = 1;
        e = 18;

        #1  
        a = 17;
        b = 3;
        c = 8;
        d = 3;
        e = 14;

        #1  
        a = 14;
        b = 10;
        c = 9;
        d = 14;
        e = 14;

        #1  
        a = 15;
        b = 12;
        c = 13;
        d = 10;
        e = 19;

        #1  
        a = 6;
        b = 8;
        c = 7;
        d = 16;
        e = 15;

        #1  
        a = 10;
        b = 17;
        c = 18;
        d = 1;
        e = 16;
    end

    wire [31:0] a1, b1, c1, d1, b2, c2, d2, e2, a2, b3, c3, d3, b4, c4, d4, e4, a5, b5, c5, d5;
    comparator c1l1( a,  b, a1, b1);
    comparator c2l1( c,  d, c1, d1);
    comparator c1l2(b1, c1, b2, c2);
    comparator c2l2(d1,  e, d2, e2);
    comparator c1l3(a1, b2, a2, b3);
    comparator c2l3(c2, d2, c3, d3);
    comparator c1l4(b3, c3, b4, c4);
    comparator c2l4(d3, e2, d4, e4);
    comparator c1l5(a2, b4, a5, b5);
    comparator c2l6(c4, d4, c5, d5);

    assign aa = a5;
    assign bb = b5;
    assign cc = c5;
    assign dd = d5;
    assign ee = e4;

endmodule

@Steve Jessop 感谢您提供信息。

致 @David Winant 和 @sth 提供想法。 =)