多线程环境下并行快速排序实现
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更新于2024-09-16
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"这是一个关于在并行环境下实现快速排序的C++代码片段,通过更改文件后缀txt为cpp后可直接编译使用。该代码利用模板类处理不同类型的迭代器,并支持自定义比较函数。"
快速排序是一种高效的排序算法,由C.A.R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是分而治之(Divide and Conquer),通过选取一个基准值(pivot),将待排序序列分为两个子序列,使得其中一个子序列的所有元素都小于基准,另一个子序列的所有元素都大于或等于基准。然后对这两个子序列递归地进行快速排序。
在并行环境下,快速排序可以利用多线程或多进程技术进一步提高排序效率。代码中的`parallel_sort_qs_conquer`函数就是实现这一目标的。它接受四个参数:`begin`和`end`是待排序序列的迭代器范围,`comp`是用于比较元素的自定义比较函数,`num_threads`是允许参与排序的线程数量。
函数首先检查`num_threads`是否小于等于1,如果是,则退化为单线程版本的顺序排序(这里使用了`std::_mcstl_sequential_sort`)。如果`num_threads`大于1,函数会计算基准值的排名(`pivot_rank`),以确定如何分割序列。`split`变量则通过调用`parallel_sort_qs_divide`函数来确定分割点,这个函数会返回两个子序列的边界。
代码中使用了模板类`RandomAccessIterator`,这意味着它可以处理任何随机访问迭代器类型的序列,如`std::vector`或`std::array`。同时,`Comparator`参数允许用户自定义元素之间的比较方式,比如升序或降序排序。
在选择基准值时,代码采用了一种策略,即选取大约占据子序列比例的值作为划分点。这种策略有助于在数据分布不均匀时保持平衡的分割,从而避免快速排序在最坏情况下的性能下降。`SETTINGS::sort_qs_num_samples_preset`可能是一个预设的采样数量,用于帮助选择基准值。
总体来说,这段代码提供了一个并行快速排序的实现,适用于多线程环境,能够根据可用的线程数动态调整排序策略,以提高排序效率。用户可以根据自己的需求调整`num_threads`和比较函数`comp`,以适应不同的场景。
2011-06-10 上传
2008-10-18 上传
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2023-08-23 上传
iceyyeqian
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