JPH0797311B2 - データソート装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多数のデータを昇順または降順にソートするデ
ータソート装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のデータソート装置として、例えば第２図
に示すように、磁気ディスク装置等の補助記憶装置に格
納された多数のデータから成る被ソートデータ列51から
データを逐次入力し、ヒープソート方式によって昇順に
データをソートする一つのソート機構（昇順ソート機構
５）を備え、この昇順ソート機構５によって生成された
複数の昇順のソートデータ列61-1〜61-zに基づき、マー
ジ機構６が一つのソートデータ列71を生成するデータソ
ート装置400が知られている。以下、具体例を挙げて従
来のデータソート装置の動作を説明する。

今、被ソートデータ列51として、下記のような合計15個
の数値が並んでいるデータ列を想定する。

1,10,2,9,3,8,4,7,5,6,6,5,7,4,8 また、説明を簡略化するために、昇順ソート機構５内で
は一度に２個のデータしか整列できないものとする。

先ず、昇順ソート機構５は、被ソートデータ列51の先頭
の２個の数値「1,10」を入力して整列させ、最初の昇順
のソートデータ列61−１に、数値「１」を出力する（出
力した数値「１」が昇順ソート機構５が現在生成してい
る昇順のソートデータ列61−１に最後に出力したデータ
である。以下、単に最後のデータと称す）。

次に昇順ソート機構５は、被ソートデータ列51から次の
数字「２」を読み込む。この数値「２」は最後のデータ
「１」より小さくないので、昇順ソート機構５は、読み
込んだ数値「２」を、内部に残っている数値「10」に加
えて整列し直す。そして、昇順のソートデータ列61−１
に、数値「２」を出力する。これが新たに最後のデータ
となる。

次に昇順ソート機構５は、次の数値「９」を読み込み、
この数値「９」は最後のデータ「２」より小さくないの
で、読み込んだ数値「９」を、内部に残っている数値
「10」に加えて整列し直し、昇順のソートデータ列61−
１に数値「９」を出力する。この数値「９」が新たな最
後のデータとなる。

次に昇順ソート機構５は、次の数値「３」を読み込む。
この数値「３」は最後のデータ「９」より小さいので、
この数値「３」を、今回のソートデータ列61−１に含め
ず、次のソートデータ列61−２に回すべく、昇順ソート
機構５は、内部に残っている数値「10」をソートデータ
列61−１に出力し、１つの昇順のソートデータ列61−１
を完成させる。その内容は「1,2,9,10」である。

次に昇順ソート機構５は、次の数値「８」を読み込み、
先の読み込んだ数値「３」に加えて、整列し直し、次の
昇順のソートデータ列61−２に数値「３」を出力する。
この数値「３」が新たな最後のデータとなる。

以下、残りの数値について同様な動作が繰り返され、そ
の結果、今の例では、以下のような合計５個の昇順のソ
ートデータ列61−１〜61−５が、昇順ソート機構５から
出力されることになる。

昇順のソートデータ列61−１＝「1,2,9,10」 昇順のソートデータ列61−２＝「3,3,7,8」 昇順のソートデータ列61−３＝「5,6,6」 昇順のソートデータ列61−４＝「5,7」 昇順のソートデータ列61−５＝「4,8」 マージ機構６は、昇順ソート機構５によって生成された
複数の昇順のソートデータ列61−１〜61−５をマージす
ることにより、 「1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,10」 なるソートデータ列71を生成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のデータソート装置400においては、ソー
ト機構として一つの昇順ソート機構５のみを使用する構
成となっているので、被ソートデータ列51が降順となっ
ている場合に昇順のソートを行うといった極端な場合等
には、ヒープソート方式の特性から多数の昇順のソート
データ列61−１〜61−ｚが生成されてしまい、マージ機
構６が一つのソートデータ列71に変換するまでに多くの
時間を要し、データのソート処理時間が長くなる。

本発明の目的は、データのソート処理に要する時間を短
縮し得るデータソート装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のデータソート装置は、上記の目的を達成するた
めに、逐次入力される被ソートデータ列のデータから、
中間結果である昇順のソートデータ列を順次に生成する
昇順ソート機構と、逐次入力される被ソートデータ列の
データから、中間結果である降順のソートデータ列を順
次に生成する降順ソート機構と、被ソートデータ列から
データを逐次入力し、該入力したデータの値，前記昇順
ソート機構が現在生成している昇順のソートデータ列に
最後に出力したデータの値および前記降順ソート機構が
現在生成している降順のソートデータ列に最後に出力し
たデータの値に基づき、前記入力したデータを前記昇順
ソート機構に送るか或いは前記降順ソート機構に送るか
を決めるデータ振り分け機構と、前記昇順ソート機構で
得られた昇順のソートデータ列および前記降順ソート機
構で得られた降順のソートデータ列から一つのソートデ
ータ列を得るマージ機構とを備えている。

〔作用〕

本発明のデータソート装置においては、データ振り分け
機構が、補助記憶装置等に格納された被ソートデータ列
からデータを逐次入力し、この入力したデータの値，昇
順ソート機構が現在生成している昇順のソートデータ列
に最後に出力したデータの値および降順ソート機構が現
在生成している降順のソートデータ列に最後に出力した
データの値に基づき、昇順ソート機構および降順ソート
機構で生成されるソートデータ列の数が極力少なくなる
ように、前記入力したデータを昇順ソート機構に送るか
或いは降順ソート機構に送るかを決定し、昇順ソート機
構が入力されたデータから中間結果である昇順のソート
データ列に順次生成すると共に、降順ソート機構が入力
されたデータから中間結果である降順のソートデータ列
を順次に生成し、マージ機構が昇順ソート機構で得られ
た昇順のソートデータ列および降順ソート機構で得られ
た降順のソートデータ列から一つのソートデータ列を生
成する。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、100は
本発明にかかるデータソート装置で、この例はデータを
昇順にソートするデータソート装置の場合を示す。ま
た、11は磁気ディスク装置200に格納された多数のデー
タから成る被ソートデータ列、41は磁気ディスク装置30
0に格納されたソート済のソートデータ列である。デー
タソート装置100は、ヒープソート方式によってデータ
を昇順にソートする昇順ソート機構２と、ヒープソート
方式によってデータを降順にソートする降順ソート機構
３と、磁気ディスク装置200中の被ソートデータ列11か
らデータを一つずつ読み込み、この読み込んだデータを
昇順ソート機構２へ入力するか、反対に降順ソート機構
３へ入力するかを決定するデータ振り分け機構１と、昇
順ソート機構２で生成された幾つかの昇順のソートデー
タ列21−１〜21−ｘを格納する主記憶域や補助記憶域か
ら成る記憶手段22と、降順ソート機構３で生成された幾
つかの降順のソートデータ列31−１〜31−ｙを格納する
主記憶域や補助記憶域から成る記憶手段32と、記憶手段
22に格納された昇順のソートデータ列21−１〜21−ｘお
よび記憶手段32に格納された降順のソートデータ列31−
１〜31−ｙをマージすることにより、昇順にソートした
一つのソートデータ列41を生成し、これを磁気ディスク
装置300に書き出すマージ機構４とで構成されている。

上記のデータ振り分け機構１は、磁気ディスク装置200
から入力したデータの値，昇順ソート機構２が現在生成
している昇順のソートデータ列に最後に出力したデータ
の値，および降順ソート機構３が現在生成している降順
のソートデータ列に最後に出力したデータの値に基づ
き、昇順ソート機構２および降順ソート機構３が生成さ
れるソートデータ列の数が極力少なくなるように、入力
したデータを昇順ソート機構２に送るかあるいは降順ソ
ート機構３に送るかを決定するものである。今、磁気デ
ィスク装置200から入力したデータの値をa,昇順ソート
機構２が現在生成している昇順のソートデータ列に最後
に出力したデータの値をb,および降順ソート機構３が現
在生成している降順のソートデータ列に最後に出力した
データの値をｃとすると、上記の振り分けは、例えば以
下のようにして行われる。

（１） ａ≧ｂかつａ≦ｃの場合 このときは、昇順ソート機構２および降順ソート機構３
で生成される一つのソートデータ列の長さがより長くな
るように値の近い方のソート機構に振り分ける。すなわ
ち、 （１−１） ａ−ｂ≦ｃ−ａならば、ａを昇順ソート機
構２へ送る。

（１−２） ａ−ｂ＞ｃ−ａならば、ａを降順ソート機
構３へ送る。

（２） ａ≧ｂかつａ＞ｃの場合 このときは、ａを降順ソート機構３に送出すると、降順
ソート機構３に入力するデータ列が昇順となってしまう
ので、昇順ソート機構２へ送る。

（３） ａ＜ｂかつａ≦ｃの場合 このときは、ａを昇順ソート機構２に送出すると、昇順
ソート機構２に入力するデータ列が降順となってしまう
ので、降順ソート機構３へ送る。

（４） ａ＜ｂかつａ＜ｃの場合 このときは、昇順ソート機構２および降順ソート機構３
で生成される一つのソートデータ列の長さがより長くな
るように値の離れた方のソート機構に振り分ける。すな
わち、 （４−１） ｂ−ａ≧ａ−ｃならば、ａを昇順ソート機
構２へ送る。

（４−２） ｂ−ａ＜ａ−ｃならば、ａを降順ソート機
構３へ送る。

以上のようにデータを昇順ソート機構2,降順ソート機構
３へ振り分けることにより、昇順ソート機構２および降
順ソート機構３で生成されるソートデータ列の数を少な
くすることができる。例えば極端な例として被ソートデ
ータ列11が降順に並んでいる場合において、降順にソー
トするとき、本実施例のデータソート装置と第図に示し
た従来装置とを比較すると、以下のようになる。

第１図の本発明の実施例の場合 被ソートデータ列11中のデータの数にかかわらず、昇順
ソート機構２および降順ソート機構３で作り出される昇
順のソートデータ列および降順のソートデータ列は多く
てもそれぞれ１個ずつとなり、マージ機構４がマージす
べきソートデータ列は最大２個となる。なお、マージ機
構は昇順ソートの場合、記憶手段22に記憶された昇順の
ソートデータ列は頭の方から読み込み、記憶手段32に記
憶された降順のソートデータ列は後尾の方から読み込む
ことにより、マージを行うものである。

第２図の従来装置の場合 被ソートデータ列51の数をm,昇順ソート機構５が降順の
被ソートデータ列51に対して作り出し得る昇順のソート
データ列の最大長をｎとすると、昇順のソートデータ列
61−１〜61−ｚの個数は〔m/n〕⁺となる。

上記の，により被ソートデータ列中のデータ数が多
い場合には、従来装置ではマージ機構６の入力となる昇
順のソートデータ列の数が多くなり、マージ処理に時間
がかかってデータのソート処理が遅くなるが、本実施例
ではマージ機構４の入力となるソートデータ列の数が少
なくなり、マージ機構に要する時間も短くて済み、デー
タのソート処理が早くなる。

更に具体例を挙げて、本実施例のデータソート装置の動
作を説明する。例としては、被ソートデータ列11とし
て、下記のような合計15個の数値が並んでいるデータ列
（従来技術の説明に用いたものと同じ）を想定する。

1,10,2,9,3,8,4,7,5,6,6,5,7,4,8 また、説明を簡略化するために、昇順ソート機構２およ
び降順ソート機構３内では一度に２個のデータしか整列
できないものとする。

ソート開始時点では、昇順ソート機構２および降順ソー
ト機構３が出力しているデータ（最後のデータ）は未だ
存在しないため、データ振り分け機構１は任意の方法に
て、被ソートデータ列11のデータを昇順ソート機構２お
よび降順ソート機構３に振り分ける。

例えば、データ振り分け機構１が、被ソートデータ列11
の先頭の２個の数値「1,10」を昇順ソート機構２へ、続
く２個の数詞「2,9」を降順ソート機構３へそれぞれ振
り分けたとすると、その時点で、昇順ソート機構２は、
最初の昇順のソートデータ列21−１に数値「１」を出力
し（これが昇順ソート機構２の現時点での最後のデータ
ｂとなる）、降順ソート機構３は、最初の降順のソート
データ列31−に数値「９」を出力する（これが降順ソー
ト機構３の現時点での最後のデータｃとなる）。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「３」を読み込
む。そして、この数値「３」をａ、昇順ソート機構２が
出力している最後の数値「１」をｂ、降順ソート機構３
が出力している最後の数値「９」をｃとして、三者の関
係を調べると、ａ＞ｂかつａ＜ｃであり、（ａ−ｂ＝
２）＜（ｃ−ａ＝６）なので、今回の数値「３」を昇順
ソート機構２に入力する。昇順ソート機構２は、この数
値「３」と、内部に保持している数値「10」とを整列
し、数値「３」をソートデータ列21−１に出力する。こ
の数値「３」が新たな最後のデータｂとなる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数字「８」を読み込
む。この数値「８」をａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「３」をｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「９」をｃとして、三者の関係を調べ
ると、ａ＞ｂかつａ＜ｃであり、（ａ−ｂ＝５）＞（ｃ
−ａ＝１）なので、今回の数値「８」を降順ソート機構
３に入力する。降順ソート機構３は、この数値「８」
と、内部に保持している数「２」とを整列し、数値
「８」をソートデータ列31−１に出力する。この数値
「８」が新たな最後のデータｃとなる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「４」を読み込
む。この数値「４」＝ａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「３」＝ｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「８」＝ｃの関係は、ａ＞ｂかつａ＜
ｃであり、（ａ−ｂ＝１）＜（ｃ−ａ＝４）なので、今
回の数値「４」を昇順ソート機構２に入力する。昇順ソ
ート機構２は、この数値「４」と、内部に保持している
「10」とを整列し、数値「４」をソートデータ列21−１
に出力する。この数値「４」が新たな最後のデータｂと
なる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「７」を読み込
む。そして、この数値「７」をａ、昇順ソート機構２が
出力している最後の数値「４」をｂ、降順ソート機構３
が出力している最後の数値「８」をｃとして、三者の関
係を調べると、ａ＞ｂかつａ＜ｃであり、（ａ−ｂ＝
３）＜（ｃ−ａ＝１）なので、今回の数値「７」を降順
ソート機構３に入力する。降順ソート機構３は、この数
値「７」と、内部に保持している「２」とを整列し、数
値「７」をソートデータ列31−１に出力する。この数値
「７」が新たな最後のデータｃとなる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「５」を読み込
む。この数値「５」をａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「４」をｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「７」をｃとして、三者の関係を調べ
ると、ａ＞ｂかつａ＜ｃであり、（ａ−ｂ＝１）＜（ｃ
−ａ＝２）なので、今回の数値「５」を昇順ソート機構
２に入力する。昇順ソート機構２は、この数値「５」
と、内部に保持している「10」とを整列し、数値「５」
をソートデータ列21−１に出力する。この数値「５」が
新たな最後のデータｂとなる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「６」を読み込
む。この数値「６」＝ａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「５」をｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「７」＝ｃの関係は、ａ＞ｂかつａ＜
ｃであり、（ａ−ｂ＝１）＜（ｃ−ａ＝１）なので、今
回の数値「６」を昇順ソート機構２に入力する。昇順ソ
ート機構２は、この数値「６」と、内部に保持している
「10」とを整列し、数値「６」をソートデータ列21−１
に出力する。この数値「６」が新たな最後のデータｂと
なる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「６」を読み込
む。この数値「６」＝ａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「６」＝ｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「７」＝ｃの三者の関係は、ａ≧ｂか
つａ＜ｃであり、（ａ−ｂ＝０）＜（ｃ−ａ＝１）なの
で、今回の数値「６」を昇順ソート機構２に入力する。
昇順ソート機構２は、この数値「６」と、内部に保持し
ている「10」とを整列し、数値「６」をソートデータ列
21−１に出力する。この数値「６」が新たな最後のデー
タｂとなる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「５」を読み込
む。この数値「５」をａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「６」をｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「７」をｃとして、三者の関係を調べ
る。その結果は、、ａ＜ｂかつａ＜ｃなので、今回の数
値「５」を降順ソート機構３に入力する。降順ソート機
構３は、この数値「５」と、内部に保持している数
「２」とを整列し、数値「５」をソートデータ列31−１
に出力する。この数値「５」が新たな最後のデータｃと
なる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「７」を読み込
む。そして、この数値「７」をａ、昇順ソート機構２が
出力している最後の数値「６」をｂ、降順ソート機構３
が出力している最後の数値「５」をｃとして、三者の関
係を調べると、ａ＞ｂかつａ＞ｃなので、今回の数値
「７」を昇順ソート機構２に入力する。昇順ソート機構
２は、この数値「７」と、内部に保持している「10」と
を整列し、数値「７」をソートデータ列21−１に出力す
る。この数値「７」が新たな最後のデータｂとなる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「４」を読み込
む。この数値「４」＝ａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「７」＝ｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「５」＝ｃの関係は、ａ＜ｂかつａ＜
ｃなので、今回の数値「４」を降順ソート機構３に入力
する。降順ソート機構３は、この数値「４」と、内部に
保持している数「２」とを整列し、数値「４」をソート
データ列31−１に出力する。この数値「４」が新たな最
後のデータｃとなる。

次にデータ振り分け機構１は、次の数値「８」を読み込
み、この数値「８」をａ、昇順ソート機構２が出力して
いる最後の数値「７」をｂ、降順ソート機構３が出力し
ている最後の数値「４」をｃとして、三者の関係を調べ
ると、ａ＞ｂかつａ＞ｃなので、今回の数値「８」を昇
順ソート機構２に入力する。昇順ソート機構２は、この
数値「８」と、内部に保持している数「10」とを整列
し、数値「８」をソートデータ列21−１に出力する。

以上で、被ソートデータ列が終了したので、昇順ソート
機構２は、内部に保持している数値「10」をソートデー
タ列21−１に出力し、降順ソート機構３も、内部に保持
している数値「２」をソートデータ列31−１に出力、そ
れぞれ動作を終了する。

この結果、昇順ソート機構２から、「1,3,4,5,6,6,7,8,
10」というソートデータ列が１つのソートデータ列21−
１として出力され、降順ソート機構３からは、「9,8,7,
5,4,2」というソートデータ列が１つのソートデータ列3
1−１として出力されることになる。

マージ機構４は、これら２つのソートデータ列21−1,31
−１をマージすることにより、 「1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,10」 なるソートデータ列41を生成する。

以上の実施例は、本発明を昇順のソートに行うデータソ
ート装置に適用したものであるが、本発明は、降順のソ
ートを行うデータソート装置あるいは昇順，降順のうち
指示された順にデータをソートするデータソート装置に
対して適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のデータソート装置は、並
べる順序が互いに逆の昇順ソート機構と降順ソート機構
の二つのソート機構を有し、データ振り分け機構が各ソ
ート機構で生成されるソートデータ列の数が極力少なく
なるように被ソートデータ列を昇順ソート機構と降順ソ
ート機構に振り分けて与えるので、マージ機構が処理す
べきソートデータ列の数が従来より少なくなって一つの
ソートデータ列を得るまでに要する時間が短縮時され、
データのソート処理を高速に行うことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図および、 第２図は従来例のブロック図である。 図において、 １……データ振り分け機構 ２……昇順ソート機構 ３……降順ソート機構 ４……マージ機構 11……被ソートデータ列 21-1〜21-x……昇順のソートデータ列 22,32……記憶手段 31-1〜31-y……降順のソートデータ列 41……ソートデータ列 100……データソート装置 200,300……磁気ディスク装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】逐次入力される被ソートデータ列のデータ
   から、中間結果である昇順のソートデータ列を順次に生
   成する昇順ソート機構と、 逐次入力される被ソートデータ列のデータから、中間結
   果である降順のソートデータ列を順次に生成する降順ソ
   ート機構と、 被ソートデータ列からデータを逐次入力し、該入力した
   データの値，前記昇順ソート機構が現在生成している昇
   順のソートデータ列に最後に出力したデータの値および
   前記降順ソート機構が現在生成している降順のソートデ
   ータ列に最後に出力したデータの値に基づき、前記入力
   したデータを前記昇順ソート機構に送るか或いは前記降
   順ソート機構に送るかを決めるデータ振り分け機構と、 前記昇順ソート機構で得られた昇順のソートデータ列お
   よび前記降順ソート機構で得られた降順のソートデータ
   列から一つのソートデータ列を得るマージ機構とを具備
   したデータソート装置。