[发明专利]基于二分法的数据查找方法和设备

说明书

本公开提供一种基于二分法的数据查找方法和设备，所述方法应用于在多级存储单元中进行查找，多级存储单元中包括相邻的一级存储单元和二级存储单元，包括：接收待查找的第一给定值；通过第一读接口读取所述一级存储单元中第一数组的第一数组元素，比较第一给定值与第一数组元素；若第一给定值与第一数组元素不相等，通过第二读接口读取二级存储单元中第二数组的第二数组元素，比较第一给定值与第二数组元素，第二数组元素基于第一给定值与第一数组元素的比较结果确定。本公开使用分级存储和流水并行处理的方法，提高了二分法查找的速度。

技术领域

本公开涉及查找算法技术领域，尤其涉及一种基于二分法的数据查找方法和设备。

背景技术

在用二分法进行查找时，所查找的数组必须是有序的，即各数组元素是按其值的大小顺序存储的。查找时从有序数组的中间位置开始，比较给定值与数组元素，若相等，则查找成功；若给定值比该数组元素的值小(或大)，则给定值必在数组的前半部分(或后半部分)，然后在新的查找范围内进行同样的查找。如此反复多次查找，直到查找到与给定值相等的数组元素或确定有序数组中没有待查找的给定值为止。

现有的技术方案在通过二分法查找时，将排序后的数组直接放入一块存储器中，比如FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片内部的一块RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)中，在收到一次查找请求后进行查找操作时，占用RAM的读接口来读取数组元素，并与给定值比较，后续的查找请求必须等待上一次查找操作完成释放读接口。例如，当一个二分法查找操作的最大比较次数为8次时，最多会8次读取比较持续占用读接口，下一个查找请求要等待最多8次读取比较完成，读接口释放后，才开始进行下一个的查找操作，造成后续的查找请求堆积。对于高性能查找场景，将无法满足性能要求，必须通过复制查找模块来提高性能，但是复制查找模块会造成存储资源紧张，并非所有场景都适用。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种基于二分法的数据查找方法和设备，以解决二分法查找性能低的问题，并且不用占用更多的存储资源。

具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种基于二分法的数据查找方法，所述方法应用于在多级存储单元中进行查找，所述多级存储单元的每级存储单元用于存储通过二分法在有序数组中进行查找时，每次要比较的数组元素，所述每级存储单元至少对应一个读接口，其中，所述多级存储单元中包括相邻的一级存储单元和二级存储单元，所述方法包括：

接收待查找的第一给定值；

通过第一读接口读取所述一级存储单元中第一数组的第一数组元素，比较所述第一给定值与所述第一数组元素，所述第一读接口为所述一级存储单元对应的读接口；

若所述第一给定值与所述第一数组元素不相等，通过第二读接口读取所述二级存储单元中第二数组的第二数组元素，比较所述第一给定值与所述第二数组元素，所述第二数组元素基于所述第一给定值与所述第一数组元素的比较结果确定，所述第二读接口为所述二级存储单元对应的读接口。

第二方面，提供一种基于二分法的数据查找设备，所述设备包括：

多级存储单元，所述多级存储单元的每级存储单元用于存储通过二分法在有序数组中进行查找时，每次要比较的数组元素，所述每级存储单元至少对应一个读接口，其中，所述多级存储单元中包括相邻的一级存储单元和二级存储单元；

接收模块，用于接收待查找的第一给定值；

一级查找模块，用于通过第一读接口读取所述一级存储单元中第一数组的第一数组元素，比较所述第一给定值与所述第一数组元素，所述第一读接口为所述一级存储单元对应的读接口；