文档介绍:并行排序算法
先简单说一下给的A,B,C 三种算法(见上面引用的那篇博客),A算法将耗时的平方和开平方计算放到比较函数中,导致Array.Sort 时,每次亮亮比较都要执行平方和开平方计算,其平均算法复杂度为 O(nlog2n) 。 而B 将平方和开平方计算提取出来,算法复杂度降低到 O(n) ,这也就是为什么B比A效率要高很多的缘故。C 和 B 相比,将平方函数替换成了 x*x ,由于少了远程函数调用和Pow函数本身的开销,效率有提高了不少。我在C的基础上编写了D算法,D算法采用并行计算技术,在我的双核笔记本电脑上数据量比较大的情况下,其排序效率较C要提高30%左右。
下面重点介绍这个并行排序算法。算法思路其实很简单,就是将要排序的数组按照处理器数量等分成若干段,然后用和处理器数量等同的线程并行对各个小段进行排序,排序结束和,再在单一线程中对这若干个已经排序的小段进行归并排序,最后输出完整的排序结果。考试大考虑到和.Net 兼容,没有用微软提供的并行库,而是用多线程来实现。
下面是测试结果:
n A B C D
32768 0.7345
65535
131072
262144 0.29586
524288 15.0342 0.9689
1048576
2097152 3.0828 2.3095
从测试结果上看,当要排序的数组长度较短时,并行排序的效率甚至还没有不进行并行排序高,这主要是多线程的开销造成的。当数组长度增大到25万以上时,并行排序的优势开始体现出来,随着数组长度的增长,排序时间最后基本稳定在但线程排序时间的 74% 左右,其中并行排序的消耗大概在50%左右,归并排序的消耗在 14%左右。由此也可以推断,如果在4CPU的机器上,其排序时间最多可以减少到单线程的 14 + 25 = 39%。8 CPU 为 14 + 12.5 = %。
目前这个算法在归并算法上可能还有提高的余地,如果哪位高手能够进一步提高这个算法,不妨贴出来一起交流交流。
下面分别给出并行排序和归并排序的代码:
并行排序类 ParallelSort
Paralletsort 类是一个通用的泛型,调用起来非常简单,下面给一个简单的int型数组的排序示例:
class IntComparer : IComparer < int >
{
IComparer Members #region IComparer Members
public int Compare( int x, int y)
{
return (y);
}
#endregion
}
public void SortInt( int [] array)
{
< int > parallelSort = new < int > ();
parallelSort.Sort(array, new IntComparer());
}
只要实现一个T类型两两比较的接口,然后调用ParallelSort 的 Sort 方法就可以了,是不是很简单?
下面是 ParallelSort类的代码
using System;
using ;
using ;
using ;
using System.Threading;
namespace Sort
{
/**/ ///
/// ParallelSort
///
///
public class ParallelSort < T >
{
enum Status
{
Idle = 0 ,
Running = 1 ,
Finish = 2 ,
}
class ParallelEntity
{
public Status Status;
public T[] Array;
public IComparer < T >