NandFlash驱动中遇到的算法问题，请各位高手给点提示。

[gsymichael]

本人是做WinCE下的驱动的，在驱动中碰到一个问题，目前没有很好的方法解决，请各位高手给点提示。

问题是这样的：由于NandFlash的特性，在某个特定的物理页在被多次读取后，和它对应的一个页上有可能会出现不可校正的ECC错误，为了减少这种问题发生的几率，考虑在驱动中加入Cache的功能，将一段时间内读次数最多的若干个页Cache起来。在Cache起来之后，以后对于这些页的读取就只是从Cache中读取，而不需要从Flash上读取数据。

在驱动中在读取页的函数中加入了计数，目前使用一个数组，数组下标代表页号，数组内容记录被读取的次数。
最开始的做法是在每隔3分钟时，循环查询这个数组，第一次将读次数最多的记录下来，第二次记录读次数第二多的，依次记录100个页。发现以目前的Flash大小（256MB，一共65535个页）需要9秒多，这个时间没法满足要求。

后来有人提示说可以用快速排序的方法来做，我就又采用快速排序的方法来做，考虑到我实际上并不关心得到的100个页必须按由高到低的次序排列，我只需要这100个页的读次数是最多即可。我又修改了一下快速排序的方法，好比按由高到低来排序，如果第一次排序之后发现左边的项已经大于10，那么就只需要在左边做递归；如果小于100，那么只需要在右边做递归，同时将这个需求值减掉左边的项的数目。这样的话应该能减少很多的计算。但是通过这个方法发现还是需要9秒多的时间。

问题就是这样，有没有什么好方法可以很快的找到100个被读取次数最多的页，而对这100个页其实并不关心是否按序排列。

[gsymichael]

我用的快速排序是百度来的，代码如下：

　　inline void swap(int v[], int k, int j)
　　{
　　int temp;
　　temp = v[k];
　　v[k] = v[j];
　　v[j] = temp;
　　}
　　void qsort(int v[], int left, int right)
　　{
　　int j, last;
　　if (left >= right)
　　return;
　　swap(v, left, (left + right)/2);
　　last=left;
　　for (j = left+1; j <= right; j++)
　　{
　　if (v[j] < v[left])
　　{
　　swap(v, ++last, j);
　　}
　　}
　　swap(v, left, last); 　　
　　qsort(v, left, last-1);
　　qsort(v, last+1, right);
　　}

[gsymichael]

之后我又把QSort修改了一下：

void qsort(int v[], int left, int right, int NeedNum)
　　{
　　int j, last;
if(NeedNum == 0)
return;
　　if (left >= right)
　　return;
　　swap(v, left, (left + right)/2);
　　last=left;
　　for (j = left+1; j <= right; j++)
　　{
　　if (v[j] < v[left])
　　{
　　swap(v, ++last, j);
　　}
　　}
　　swap(v, left, last);
if(last > NeedNum)　　
　　qsort(v, left, last-1,NeedNum);
else
　　qsort(v, last+1, right,NeedNum-last);
　　}

[gsymichael]

To litaoye:
你贴出的方法我试了一下，还是没有能减少排序的时间。

还有你们提出使用快速排序效率应该会很好，不知道是不是我在实际代码中使用的和具体的有差异造成的：
在算法中都是一个一维数组排序，而我使用的数组其下标也有特定函数，用来表示页的号码，这样就不能简单
的直接使用快速排序，不然执行过Swap后页码就搞乱了。所以我会把数组中不为0的项放到一个链表中，链表成员
就可以记录页码和读次数两个值，同时在进行swap也不会搞乱页码。但是在操作中比较和交换都没法直接像数组那样
简单的给一个下标就能操作，还需要从链表上循环查询，这样应该也会增加时间，但不知这些多出来的操作会不会浪费
那么多的时间，能使查询过程达到9S。

[绿色夹克衫]

如果不想打乱原数组的顺序,那么怎么也得再定义一个数组来做排序,并且将新的数组元素与原数组建立对应的hash关系
这样排序完成之后,你才能知道排在第一的元素对应的是原来的哪个元素。否则光是用程序查找这个对应关系，时间也不短。

我觉得9S是挺长的一个时间，LZ真的应该仔细分析一下，这个时间是否只是由于排序造成的，如果使用了快速排序，
效率由n^2降至了logn，以65535为例，那下降的时间恐怕几十倍，不应该还是9秒，另外LZ可以说一下计数的范围么？

如果范围不大，直接对计数使用hash，会更快！

[Quote=引用 7 楼 gsymichael 的回复:]
To litaoye:
你贴出的方法我试了一下，还是没有能减少排序的时间。

还有你们提出使用快速排序效率应该会很好，不知道是不是我在实际代码中使用的和具体的有差异造成的：
在算法中都是一个一维数组排序，而我使用的数组其下标也有特定函数，用来表示页的号码，这样就不能简单
的直接使用快速排序，不然执行过Swap后页码就搞乱了。所以我会把数组中不为0的项放到一个链表中，链表成员
就可以记录页码和读次数两个值，同…
[/Quote]

[绿色夹克衫]

又想了一下这个问题，其实cache的做法调整一下，无论是程序，还是效果都可能更好！
比如凡是计数超过10的，就放入cache中，然后定义一个时间，每次从cache中访问的话，
都更新这个时间，然后每隔固定的时间清理一下超时的cache.

[gsymichael]

To litaoye:
多谢你的回复，我上面的意思是因为数组的下标实际有意义，所以不能直接以数组为目标来做快速排序。那么我就将数组转成一个对应的链表。我感觉使用链表应该比用数组来的慢一些，但是我觉得怎么也不应该到9S。
我的代码也有贴出，我感觉在实现上应该也没有错误。我后面会去直接用数组来试验一下，看看直接用数组时耗时会有多少。
我在生成链表的时候也已经把读次数为0的去掉了，发生过读操作的大约有8700左右个页。不知道是不是可以用你提到的hash。

还有你建议的那个方法，我感觉是挺不错的。但是有个地方还有些疑问：
就是你提到定时以及刷新这部分，如何来更新时间，能大概说一下实现的思路吗？谢谢！

[绿色夹克衫]

比如你在做计数的部分加一个判断,如果计数超过10次,就将该内容推送至cache,为cache定义一个共同的生存周期,比如说30分钟,
用户每次访问cache里面内容的时候,将cache的最新访问时间更新至当前时间。然后定义一个计时器，
每隔10分钟检查一下cache里面的最新更新时间，如果超过30分钟没有访问，则将该记录对应的cache里的内容请空。
比较简单的思路就是这样。如果cache大小有限制，比如100，那么也只需要访问这100个元素，找出更新时间最早的1个。

[Quote=引用 10 楼 gsymichael 的回复:]
To litaoye:
多谢你的回复，我上面的意思是因为数组的下标实际有意义，所以不能直接以数组为目标来做快速排序。那么我就将数组转成一个对应的链表。我感觉使用链表应该比用数组来的慢一些，但是我觉得怎么也不应该到9S。
我的代码也有贴出，我感觉在实现上应该也没有错误。我后面会去直接用数组来试验一下，看看直接用数组时耗时会有多少。
我在生成链表的时候也已经把读次数为0的去掉了，发生过读操作的大约有8700左右个页…
[/Quote]

[gsymichael]

To litaoye:
多谢你的帮助，用数组验证发现的确耗时极短，从几毫秒到20ms，看来使用链表在排序过程中对性能还是会产生很大的影响。

[dzc8866]

学习了!UP

[gsymichael]

我又修改了一下快速排序的方法，好比按由高到低来排序，如果第一次排序之后发现左边的项已经大于10，
这里应该是100，不是10

[medie2005]

你的快速排序是怎么实现的?按理不会那么慢.

[medie2005]

你的快速排序是怎么实现的?按理不会那么慢.

[绿色夹克衫]

好像有个nth_element,可以用线性时间找到第100项,转贴一段代码

然后再遍历一下65535个,就能找出前100项了.

不过感觉LZ的问题有可能不在排序算法上,按理说使用快速排序后,效率应该已经能够提高很多,不应该还是9秒

void swap( int& a, int& b )
 {
     if ( a ==  b ) return;
     a ^= b;
     b ^= a;
     a ^= b;
 }
 
 int partation( int* arr, int low, int high )
 {
     int ans = low - 1;
     for ( int i = low; i < high; ++i )
     {
         if ( arr[i] < arr[high] )
         {
             swap( arr[i], arr[++ans] );
         }
     }
     swap( arr[++ans], arr[high] );
     return ans;
 }
 
 int nth( int* arr, int low, int high, int index )
 {
     int mid = partation(arr, low, high);
     if ( mid == index ) return arr[mid];
     return 
         ( mid < index )  ? 
         nth(arr, mid+1, high, index) :
         nth(arr, low, mid-1, index);
 }