Язык ассемблера — это язык программирования низкого уровня, позволяющий напрямую управлять аппаратным обеспечением компьютера. Он часто используется для задач, критически важных для производительности, таких как эффективная сортировка больших наборов данных. В этой статье мы рассмотрим несколько методов реализации алгоритмов сортировки на языке ассемблера с помощью симулятора PCSpim. Мы обсудим различные методы, предоставим примеры кода и выделим преимущества и особенности каждого подхода. Итак, давайте углубимся и откроем для себя мир сортировки на ассемблере!

1. Пузырьковая сортировка.
   Пузырьковая сортировка – это простой алгоритм сортировки, который многократно проходит по списку, сравнивает соседние элементы и меняет их местами, если они расположены в неправильном порядке. Вот пример того, как пузырьковая сортировка может быть реализована на ассемблере с помощью PCSpim:

bubble_sort:
  move $t0, $a0       # Load the base address of the array
  move $t1, $a1       # Load the number of elements in the array
  li $t2, 1           # Set a flag to indicate whether a swap occurred
  li $t3, 0           # Counter for the number of iterations
  loop:
    li $t2, 0         # Reset the swap flag
    addi $t3, $t3, 1  # Increment the iteration counter
    sub $t4, $t1, $t3  # Calculate the number of unsorted elements
    bgez $t4, exit    # If there are no unsorted elements, exit the loop
    move $t6, $t4     # Move the number of unsorted elements to $t6
    inner_loop:
      addi $t6, $t6, -1  # Decrement the inner loop counter
      lw $t5, 0($t0)     # Load the current element
      lw $t7, 4($t0)     # Load the next element
      ble $t5, $t7, no_swap   # Compare and branch if the elements are in order
      sw $t7, 0($t0)     # Swap the elements
      sw $t5, 4($t0)
      li $t2, 1         # Set the swap flag
      no_swap:
        addi $t0, $t0, 4  # Increment the array pointer
        bgtz $t6, inner_loop   # If there are unsorted elements, continue
    beqz $t2, loop    # If no swaps occurred, exit the loop
  exit:
    jr $ra            # Return from the function

1. Сортировка вставками.
   Сортировка вставками — это еще один простой алгоритм сортировки, который создает окончательный отсортированный массив по одному элементу за раз. Он перебирает входные элементы, сравнивая каждый с уже отсортированными элементами и вставляя его в правильное положение. Вот пример того, как сортировка вставкой может быть реализована на ассемблере с помощью PCSpim:

insertion_sort:
  move $t0, $a0       # Load the base address of the array
  move $t1, $a1       # Load the number of elements in the array

  li $t2, 0           # Counter for the number of iterations

  loop:
    addi $t2, $t2, 1  # Increment the iteration counter

    bge $t2, $t1, exit  # If all elements are sorted, exit the loop

    move $t5, $t2     # Move the current iteration index to $t5
    move $t6, $t0     # Move the base address of the array to $t6

    inner_loop:
      addi $t5, $t5, -1  # Decrement the inner loop counter

      lw $t7, 0($t6)     # Load the current sorted element

      bgtz $t5, compare    # If not the first element, compare and branch

      j update_array   # If the first element, skip the comparison

      compare:
        lw $t8, 4($t6)     # Load the next sorted element

        ble $t7, $t8, update_array   # Compare and branch if the elements are in order

        sw $t8, 0($t6)     # Swap the elements
        sw $t7, 4($t6)

        bgtz $t5, inner_loop   # If there are more sorted elements, continue

      update_array:
        addi $t6, $t6, 4  # Increment the sorted array pointer

    beqz $t2, loop    #If you need further assistance, please let me know.