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在uint64中对38位进行基排序?
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Stack Overflow用户
提问于 2020-01-28 17:34:46
回答 4查看 232关注 0票数 1

问:是否有"Dial_A_Bit“基排序,可用于对数据类型中的位子集进行排序?

代码语言:javascript
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uint64 *Radix_Sort_Dial_A_Bit(uint64_t *a, int num_a, int sort_bits);

特别是,对64位数据进行38位排序是否可能,并且速度在32/64和48/64之间,如下图所示?

代码语言:javascript
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uint64 *Radix_Sort_ui64_38MSB(uint64_t *a, int num_a);

请注意,与uint64_t[]中所有64位排序相比,对48位和32位排序的研究已经证实了速度和正确性的提高。

似乎对数据包大小的子集进行排序的Radix_Sort()通常是有用和有效的,只对所需的内容进行排序。

在某些情况下,需要对每个像素计算结果并对其进行排序。uint64_t[]用于保存计算结果和XY位置。

26总比特(X为13位,Y为8192 max分辨率)以保持像素XY坐标,这将为待排序的数据留下38位。

可以使用Radix_Sort_Uint64()对整个64位包进行排序。

一个更快的方法是使用Radix_Sort_Uint48() (见下文),因此排序中不考虑最后16位。这将正确地对所有数据进行排序,并对不需要的13 X坐标位中的10位进行排序。

由于性能几乎与位排序成线性比例,因此,在排序中只考虑38位最重要的位。

即使是40位基数排序也比使用48位要好。我试图将工作的48位基数排序概括为对40位进行操作,但它没有正确排序。

QSort_uint64_38_msb():

代码语言:javascript
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static inline int comp_uint64_38_msb(const void *a, const void *b)  {
register int64_t ca, cb;
    ca = (*((uint64_t *)a)) >> 26;  // Send 26 LSBs to oblivion
    cb = (*((uint64_t *)b)) >> 26;  // Send 26 LSBs to oblivion
    return((ca > cb) - (ca < cb));  // Calcs to [+1, 0 -1]
}

如您所见,48位排序比完整的64位要快得多。32位排序几乎是完整64位的两倍。而qsort则远远落后于:

代码语言:javascript
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  Time=  2.136 sec =  3.390%, RADIX_SORT_FFFF0000  , hits=4, 0.534 sec each
  Time=  2.944 sec =  4.672%, RADIX_SORT_FFFFFF00  , hits=4, 0.736 sec each
  Time=  4.691 sec =  7.444%, RADIX_SORT_64        , hits=5, 0.938 sec each
  Time= 25.209 sec = 40.010%, QSORT_UINT64_ARRAY   , hits=4, 6.302 sec each
  Time= 26.191 sec = 41.569%, QSORT_UINT64_38_ARRAY, hits=4, 6.548 sec each

从64、48和32位到38位的线性化结果:

代码语言:javascript
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lsf 64  0.938   48  0.736    32  0.534   38   ->  0.6500

38位Radix_Sort比64位排序快35%,比48位排序快17%。

即使是40位也会更快,每uint64处理5个字节和6个字节。

=========

最快的,8字节类型的uint64[]中的6种,泛化自:32 MSbits used to sort uint64

代码语言:javascript
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// #############################################################################
// From: http://ideone.com/JHI0d9
// RadixSort---  for 48 MSB of uint64
typedef union {
    struct {
        uint32_t c6[256];
        uint32_t c5[256];
        uint32_t c4[256];
        uint32_t c3[256];
        uint32_t c2[256];
        uint32_t c1[256];
    };
    uint32_t counts[256 * 6];
}  rscounts6_t;


// #############################################################################
// Patterned off of Radix_Sort_64 but looks only at the 48 MostSigBits
// 0XFFFF-FFFF-FFFF-0000  << Ignore the zeros, sort on 3 MostSigBytes
// Made for RGB48 stuffed into uint64 with 2 LeastSig bytes zero
// Get rid of the 7 and 8 level comps
uint64_t *radix_sort_48_msb(uint64_t *arrayA, uint32_t asize) 
{
register uint64_t *array=arrayA;  // Slam arg into Register!
register int ii;  // Loop control

    rscounts6_t counts;
    memset(&counts, 0, 256 * 6 * sizeof(uint32_t));
    uint64_t *cpy = (uint64_t *)malloc(asize * sizeof(uint64_t));
    uint32_t o6=0, o5=0, o4=0, o3=0, o2=0, o1=0;
    uint32_t t6, t5, t4, t3, t2, t1;
    register uint32_t x;
    // calculate counts
    for(x = 0; x < asize; x++) {
        t6 = (array[x] >> 16) & 0xff;
        t5 = (array[x] >> 24) & 0xff;
        t4 = (array[x] >> 32) & 0xff;
        t3 = (array[x] >> 40) & 0xff;
        t2 = (array[x] >> 48) & 0xff;
        t1 = (array[x] >> 56) & 0xff;
        counts.c6[t6]++;
        counts.c5[t5]++;
        counts.c4[t4]++;
        counts.c3[t3]++;
        counts.c2[t2]++;
        counts.c1[t1]++;
    }
    // convert counts to offsets
    for(x = 0; x < 256; x++) {
        t6 = o6 + counts.c6[x];
        t5 = o5 + counts.c5[x];
        t4 = o4 + counts.c4[x];
        t3 = o3 + counts.c3[x];
        t2 = o2 + counts.c2[x];
        t1 = o1 + counts.c1[x];
        counts.c6[x] = o6;
        counts.c5[x] = o5;
        counts.c4[x] = o4;
        counts.c3[x] = o3;
        counts.c2[x] = o2;
        counts.c1[x] = o1;
        o6 = t6; 
        o5 = t5; 
        o4 = t4; 
        o3 = t3; 
        o2 = t2; 
        o1 = t1;
    }
    // radix
    for(x = 0; x < asize; x++) {
        t6 = (array[x] >> 16) & 0xff;
        cpy[counts.c6[t6]] = array[x];
        counts.c6[t6]++;  }
    for(x = 0; x < asize; x++) {
        t5 = (cpy[x] >> 24) & 0xff;
        array[counts.c5[t5]] = cpy[x];
        counts.c5[t5]++;  }
    for(x = 0; x < asize; x++) {
        t4 = (array[x] >> 32) & 0xff;
        cpy[counts.c4[t4]] = array[x];
        counts.c4[t4]++;  }
    for(x = 0; x < asize; x++) {
        t3 = (cpy[x] >> 40) & 0xff;
        array[counts.c3[t3]] = cpy[x];
        counts.c3[t3]++;  }
    for(x = 0; x < asize; x++) {
        t2 = (array[x] >> 48) & 0xff;
        cpy[counts.c2[t2]] = array[x];
        counts.c2[t2]++;  }
    for(x = 0; x < asize; x++) {
        t1 = (cpy[x] >> 56) & 0xff;
        array[counts.c1[t1]] = cpy[x];
        counts.c1[t1]++;  }
    free(cpy);
    return array;
}  // End radix_sort_48_msb().

==================================

再次感谢Rcgldr的创新编程建议!而不是10,10,9,9,我使用了快速32位模式与4。

它可以工作,但比48 MSB排序慢一些,40 MSBt为737 msec,48 MSB为588 msec。:(

也许我的编码很差。

代码语言:javascript
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    Time=  6.108 sec = 33.668%, QSORT_UINT64_ARRAY   , hits=1
    Time=  3.060 sec = 16.866%, RADIX_SORT_UINT64_REG, hits=4, 0.765 sec each
    Time=  2.947 sec = 16.241%, RADIX_SORT_UINT64_40R, hits=4, 0.737 sec each < SLOW
    Time=  2.354 sec = 12.973%, RADIX_SORT_UINT64_48R, hits=4, 0.588 sec each
    Time=  1.542 sec =  8.498%, RADIX_SORT_UINT64_32R, hits=4, 0.385 sec each
    Time=  0.769 sec =  4.236%, RADIX_SORT_64        , hits=1

测试:

  • 创建了一个随机的、uint64_t36M主数组
  • 排序,它使用qsort和一个已知的好基排序radixSort()来创建一个标准数组
  • ,该数组比较Qsort和radixSort()结果的同一性。
  • 用32、40、48和64 MSB对主机进行排序,在屏蔽忽略的LSB

之后,将每个测试排序与标准进行比较

以下是代码:

代码语言:javascript
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    //=============================================================================
// From code submitted by rcgldr, Feb 8 2020
// Optimized to use Registers and to sort on 40 MSBs, ignoring 24 LSBs
void radix_sort_r64_40(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
    EV_TIME_STR *tsa)
{
    size_t mIndex[4][1024] = { 0 };  /* index matrix */
    size_t * pmIndex;                /* ptr to row of matrix */
    size_t i, j, m, n;
    uint64_t u;
    if(tsa)  time_event(E_RADIX_SORT_UINT64_40R, tsa, E_TIME_EVENT, 1, 0);  

    for (i = 0; i < count; i++) {       /* generate histograms */
        u = pData[i];
        mIndex[3][(u >> 24) & 0x3ff]++;
        mIndex[2][(u >> 34) & 0x3ff]++;
        mIndex[1][(u >> 44) & 0x3ff]++;
        mIndex[0][(u >> 54) & 0x3ff]++;
    }

    for (j = 0; j < 4; j++) {           /* convert to indices */
        pmIndex = mIndex[j];
        n = 0;
        for (i = 0; i < 1024; i++)  {
            m = pmIndex[i];
            pmIndex[i] = n;
            n += m;
        }
    }

    for (i = 0; i < count; i++)  {  /* radix sort */
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[3][(u >> 24) & 0x3ff]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[2][(u >> 34) & 0x3ff]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[1][(u >> 44) & 0x3ff]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[0][(u >> 54) & 0x3ff]++] = u;
    }
}  // End Radix_Sort_R64_40().

这里是FAST 32 MSB版本和克隆的40 MSB慢速版本之间的唯一dif。

代码语言:javascript
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Unique lines from "~/tmp/radix.sort.32.c":
  02) void radix_sort_r64_32(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
  05) size_t mIndex[4][256] = { 0 };      /* index matrix */
  09) if(tsa)  time_event(E_RADIX_SORT_UINT64_32R, tsa, E_TIME_EVENT, 1, 0);
  13) mIndex[3][(u >> 32) & 0xff]++;  // B4
  14) mIndex[2][(u >> 40) & 0xff]++;  // B5
  15) mIndex[1][(u >> 48) & 0xff]++;  // B6
  16) mIndex[0][(u >> 56) & 0xff]++;  // B7
  22) for (i = 0; i < 256; i++) {
  31) pTemp[mIndex[3][(u >> 32) & 0xff]++] = u;
  35) pData[mIndex[2][(u >> 40) & 0xff]++] = u;
  39) pTemp[mIndex[1][(u >> 48) & 0xff]++] = u;
  43) pData[mIndex[0][(u >> 56) & 0xff]++] = u;

Unique lines from "~/tmp/radix.sort.40.c":
  01) void radix_sort_r64_40(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
  04) size_t mIndex[4][1024] = { 0 };  /* index matrix */
  08) if(tsa)  time_event(E_RADIX_SORT_UINT64_40R, tsa, E_TIME_EVENT, 1, 0);
  12) mIndex[3][(u >> 24) & 0x3ff]++;
  13) mIndex[2][(u >> 34) & 0x3ff]++;
  14) mIndex[1][(u >> 44) & 0x3ff]++;
  15) mIndex[0][(u >> 54) & 0x3ff]++;
  21) for (i = 0; i < 1024; i++)  {
  30) pTemp[mIndex[3][(u >> 24) & 0x3ff]++] = u;
  34) pData[mIndex[2][(u >> 34) & 0x3ff]++] = u;
  38) pTemp[mIndex[1][(u >> 44) & 0x3ff]++] = u;
  42) pData[mIndex[0][(u >> 54) & 0x3ff]++] = u;
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回答 4

Stack Overflow用户

发布于 2020-02-08 17:14:50

使用{10位、10位、9位、9位}计数==偏移量,可以在4次传递中完成38 msb的基排序。将代码更改为使用大小: c11024、c21024、c3512、c4512和计数初始化,以使用移位和掩码{(...>>54)&0x3ff、(...>>44)和0x3ff、(...>>35)&0x1ff、(...>>26)和0x1ff},并对代码的其余部分进行类似的更改。

尝试使用此代码进行比较。要么更改代码,要么将计时器内容添加到此代码中:

代码语言:javascript
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void RadixSort(uint64_t *a, uint64_t *b, size_t count)
{
    uint32_t mIndex[4][1024] = { 0 };  /* index matrix */
    uint32_t * pmIndex;                /* ptr to row of matrix */
    uint32_t i, j, m, n;
    uint64_t u;

    for (i = 0; i < count; i++) {       /* generate histograms */
        u = a[i];
        mIndex[3][(u >> 26) & 0x1ff]++;
        mIndex[2][(u >> 35) & 0x1ff]++;
        mIndex[1][(u >> 44) & 0x3ff]++;
        mIndex[0][(u >> 54) & 0x3ff]++;
    }

    for (j = 0; j < 2; j++) {           /* convert to indices */
        pmIndex = mIndex[j];
        n = 0;
        for (i = 0; i < 1024; i++)  {
            m = pmIndex[i];
            pmIndex[i] = n;
            n += m;
        }
    }
    for (j = 2; j < 4; j++) {
        pmIndex = mIndex[j];
        n = 0;
        for (i = 0; i < 512; i++)  {
            m = pmIndex[i];
            pmIndex[i] = n;
            n += m;
        }
    }

    pmIndex = mIndex[3];
    for (i = 0; i < count; i++)  {      /* radix sort */
        u = a[i];
        b[pmIndex[(u >> 26) & 0x1ff]++] = u;
    }
    pmIndex = mIndex[2];
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = b[i];
        a[pmIndex[(u >> 35) & 0x1ff]++] = u;
    }
    pmIndex = mIndex[1];
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = a[i];
        b[pmIndex[(u >> 44) & 0x3ff]++] = u;
    }
    pmIndex = mIndex[0];
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = b[i];
        a[pmIndex[(u >> 54) & 0x3ff]++] = u;
    }
}

更快的方法还是先按最重要的10位进行排序,创建1024个回收箱,然后对1024个回收箱,{10,9,9}位字段,最不重要的位进行排序。这将加快排序,因为每个1024回收箱都适合高速缓存,减少了所有随机访问写入的开销。注意- aIndex的大小为1025,以跟踪最后一个垃圾箱的大小。

代码语言:javascript
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void RadixSort3(uint64_t *, uint64_t *, size_t);

/* split array into 1024 bins according to most significant 10 bits */
void RadixSort(uint64_t *a, uint64_t *b, size_t count)
{
uint32_t aIndex[1025] = {0};            /* index array */
uint32_t i, m, n;
    for(i = 0; i < count; i++)          /* generate histogram */
        aIndex[(a[i] >> 54)]++;
    n = 0;                              /* convert to indices */
    for (i = 0; i < 1025; i++)  {
        m = aIndex[i];
        aIndex[i] = n;
        n += m;
    }
    for(i = 0; i < count; i++)          /* sort by ms 10 bits */
        b[aIndex[a[i]>>54]++] = a[i];
    for(i = 1024; i; i--)               /* restore aIndex */
        aIndex[i] = aIndex[i-1];
    aIndex[0] = 0;
    for(i = 0; i < 1024; i++)           /* radix sort the 1024 bins */
        RadixSort3(&b[aIndex[i]], &a[aIndex[i]], aIndex[i+1]-aIndex[i]);
}

void RadixSort3(uint64_t *a, uint64_t *b, size_t count)
{
    uint32_t mIndex[3][1024] = { 0 };   /* index matrix */
    uint32_t * pmIndex;                 /* ptr to row of matrix */
    uint32_t i, j, m, n;
    uint64_t u;

    for (i = 0; i < count; i++) {       /* generate histograms */
        u = a[i];
        mIndex[2][(u >> 26) & 0x1ff]++;
        mIndex[1][(u >> 35) & 0x1ff]++;
        mIndex[0][(u >> 44) & 0x3ff]++;
    }

    for (j = 0; j < 1; j++) {           /* convert to indices */
        pmIndex = mIndex[j];
        n = 0;
        for (i = 0; i < 1024; i++)  {
            m = pmIndex[i];
            pmIndex[i] = n;
            n += m;
        }
    }
    for (j = 1; j < 3; j++) {
        pmIndex = mIndex[j];
        n = 0;
        for (i = 0; i < 512; i++)  {
            m = pmIndex[i];
            pmIndex[i] = n;
            n += m;
        }
    }

    pmIndex = mIndex[2];
    for (i = 0; i < count; i++)  {      /* radix sort */
        u = a[i];
        b[pmIndex[(u >> 26) & 0x1ff]++] = u;
    }
    pmIndex = mIndex[1];
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = b[i];
        a[pmIndex[(u >> 35) & 0x1ff]++] = u;
    }
    pmIndex = mIndex[0];
    for (i = 0; i < count; i++)  {
        u = a[i];
        b[pmIndex[(u >> 44) & 0x3ff]++] = u;
    }
}
票数 2
EN

Stack Overflow用户

发布于 2020-02-08 19:46:31

40 MSB排序性能非常差,远远慢于48 MSB版本。

因此,我尝试了一个6,36 MSB版本,模仿相对较快的48 MSB。

我知道我想要38块,而不是36块。优化的方法是如何将XY位置和那个点上的属性打包到一个uint64_t中,使用8kX和Y同弦,取13+13位作为XY,而数据不超过64-26=38位。

当前数据的最大值为34或35位,因此36位应该可以工作。

下面是表演:

代码语言:javascript
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  Time=  6.104 sec = 30.673%, QSORT_UINT64_ARRAY   , hits=1
  Time=  3.117 sec = 15.663%, RADIX_SORT_UINT64_REG, hits=4, 0.779 sec each
  Time=  2.931 sec = 14.731%, RADIX_SORT_UINT64_40R, hits=4, 0.733 sec each
  Time=  2.269 sec = 11.401%, RADIX_SORT_UINT64_48R, hits=4, 0.567 sec each
  Time=  1.663 sec =  8.359%, RADIX_SORT_UINT64_36R, hits=4, 0.416 sec each < FAST
  Time=  1.516 sec =  7.620%, RADIX_SORT_UINT64_32R, hits=4, 0.379 sec each
  Time=  0.734 sec =  3.689%, RADIX_SORT_64        , hits=1

它比48位代码快27%。

而且,如果36位变得太紧,它看起来应该可以扩展到6来对42 MSB进行排序!

下面是完整的代码:

代码语言:javascript
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void radix_sort_r64_36(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
    EV_TIME_STR *tsa)
{
    size_t mIndex[6][64] = { 0 };  /* index matrix */
    size_t * pmIndex;              /* ptr to row of matrix */
    size_t i, j, m, n;
    uint64_t u;
    if(tsa)  time_event(E_RADIX_SORT_UINT64_36R, tsa, E_TIME_EVENT, 1, 0);  

    // 64 -- 56 48 40 32 24 16  -- 8 bits each
    // 64 -- 58 52 46 40 34 28  -- 6 bits each
    for (i = 0; i < count; i++) {       /* generate histograms */
        u = pData[i];                   // Igonores Nibbles 0, 1 & 2
        mIndex[5][(u >> 28) & 0x3F]++;  // N2
        mIndex[4][(u >> 34) & 0x3F]++;  // N3
        mIndex[3][(u >> 40) & 0x3F]++;  // N4
        mIndex[2][(u >> 46) & 0x3F]++;  // N5
        mIndex[1][(u >> 52) & 0x3F]++;  // N6
        mIndex[0][(u >> 58) & 0x3F]++;  // N7
    }

    for (j = 0; j < 6; j++) {           /* convert to indices */
        pmIndex = mIndex[j];
        n = 0;
        for (i = 0; i < 64; i++) {
            m = pmIndex[i];
            pmIndex[i] = n;
            n += m;
        }
    }

    for (i = 0; i < count; i++) {  /* radix sort */
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[5][(u >> 28) & 0x3F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) { 
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[4][(u >> 34) & 0x3F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[3][(u >> 40) & 0x3F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[2][(u >> 46) & 0x3F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[1][(u >> 52) & 0x3F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[0][(u >> 58) & 0x3F]++] = u;
    }
}  // End Radix_Sort_R64_36().

具有48 MSB功能的唯一dif:

代码语言:javascript
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Unique lines from "/home/brianp/tmp/radix.sort.36.c":
  01) void radix_sort_r64_36(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
  04) size_t mIndex[6][64] = { 0 };  /* index matrix */
  08) if(tsa)  time_event(E_RADIX_SORT_UINT64_36R, tsa, E_TIME_EVENT, 1, 0);
  11) mIndex[5][(u >> 28) & 0x3F]++;  // N2
  12) mIndex[4][(u >> 34) & 0x3F]++;  // N3
  13) mIndex[3][(u >> 40) & 0x3F]++;  // N4
  14) mIndex[2][(u >> 46) & 0x3F]++;  // N5
  15) mIndex[1][(u >> 52) & 0x3F]++;  // N6
  16) mIndex[0][(u >> 58) & 0x3F]++;  // N7
  22) for (i = 0; i < 64; i++) {
  31) pTemp[mIndex[5][(u >> 28) & 0x3F]++] = u;
  35) pData[mIndex[4][(u >> 34) & 0x3F]++] = u;
  39) pTemp[mIndex[3][(u >> 40) & 0x3F]++] = u;
  43) pData[mIndex[2][(u >> 46) & 0x3F]++] = u;
  47) pTemp[mIndex[1][(u >> 52) & 0x3F]++] = u;
  51) pData[mIndex[0][(u >> 58) & 0x3F]++] = u;

Unique lines from "/home/brianp/tmp/radix.sort.48.c":
  01) void radix_sort_r64_48(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
  04) size_t mIndex[6][256] = { 0 };      /* index matrix */
  08) if(tsa)  time_event(E_RADIX_SORT_UINT64_48R, tsa, E_TIME_EVENT, 1, 0);
  14) mIndex[5][(u >> 16) & 0xff]++;  // B2
  15) mIndex[4][(u >> 24) & 0xff]++;  // B3
  16) mIndex[3][(u >> 32) & 0xff]++;  // B4
  17) mIndex[2][(u >> 40) & 0xff]++;  // B5
  18) mIndex[1][(u >> 48) & 0xff]++;  // B6
  19) mIndex[0][(u >> 56) & 0xff]++;  // B7
  25) for (i = 0; i < 256; i++) {
  34) pTemp[mIndex[5][(u >> 16) & 0xff]++] = u;
  38) pData[mIndex[4][(u >> 24) & 0xff]++] = u;
  42) pTemp[mIndex[3][(u >> 32) & 0xff]++] = u;
  46) pData[mIndex[2][(u >> 40) & 0xff]++] = u;
  50) pTemp[mIndex[1][(u >> 48) & 0xff]++] = u;
  54) pData[mIndex[0][(u >> 56) & 0xff]++] = u;
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Stack Overflow用户

发布于 2020-02-09 18:06:56

为了完整起见,6 bin,7 bit/bin 42 MSB排序工作,性能与48 MSB和36 MSB版本一致。

代码语言:javascript
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  Time=  6.334 sec = 25.435%, QSORT_UINT64_ARRAY   , hits=1
  Time=  3.519 sec = 14.131%, RADIX_SORT_UINT64_REG, hits=4, 0.880 sec each
  Time=  3.273 sec = 13.145%, RADIX_SORT_UINT64_40R, hits=4, 0.818 sec each < anomaly
  Time=  2.680 sec = 10.764%, RADIX_SORT_UINT64_48R, hits=4, 0.670 sec each
  Time=  2.302 sec =  9.246%, RADIX_SORT_UINT64_42R, hits=4, 0.576 sec each < NEW
  Time=  2.025 sec =  8.132%, RADIX_SORT_UINT64_36R, hits=4, 0.506 sec each
  Time=  1.767 sec =  7.094%, RADIX_SORT_UINT64_32R, hits=4, 0.442 sec each
  Time=  0.955 sec =  3.835%, RADIX_SORT_64        , hits=1

有人能解释为什么40 MSB比48 MSB慢得多吗?

完整法典:

代码语言:javascript
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void radix_sort_r64_42(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
    EV_TIME_STR *tsa)
{
    size_t mIndex[6][128] = { 0 };  /* index matrix */
    size_t * pmIndex;              /* ptr to row of matrix */
    size_t i, j, m, n;
    uint64_t u;
    if(tsa)  time_event(E_RADIX_SORT_UINT64_42R, tsa, E_TIME_EVENT, 1, 0);  

    // 64 -- 56 48 40 32 24 16  -- 8 bits each
    // 64 -- 57 50 43 36 29 22  -- 7 bits each
    // 64 -- 58 52 46 40 34 28  -- 6 bits each
    for (i = 0; i < count; i++) {       /* generate histograms */
        u = pData[i];                   // Igonores Nibbles 0, 1 & 2
        mIndex[5][(u >> 22) & 0x7F]++;  // N2
        mIndex[4][(u >> 29) & 0x7F]++;  // N3
        mIndex[3][(u >> 36) & 0x7F]++;  // N4
        mIndex[2][(u >> 43) & 0x7F]++;  // N5
        mIndex[1][(u >> 50) & 0x7F]++;  // N6
        mIndex[0][(u >> 57) & 0x7F]++;  // N7
    }

    for (j = 0; j < 6; j++) {           /* convert to indices */
        pmIndex = mIndex[j];
        n = 0;
        for (i = 0; i < 128; i++) {
            m = pmIndex[i];
            pmIndex[i] = n;
            n += m;
        }
    }

    for (i = 0; i < count; i++) {  /* radix sort */
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[5][(u >> 22) & 0x7F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) { 
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[4][(u >> 29) & 0x7F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[3][(u >> 36) & 0x7F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[2][(u >> 43) & 0x7F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pData[i];
        pTemp[mIndex[1][(u >> 50) & 0x7F]++] = u;
    }
    for (i = 0; i < count; i++) {
        u = pTemp[i];
        pData[mIndex[0][(u >> 57) & 0x7F]++] = u;
    }
}  // End Radix_Sort_R64_42().

添加36 MSB对42 MSB的差异版本

代码语言:javascript
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Unique lines from "~/tmp/radix.sort.36.c":
  01) void radix_sort_r64_36(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
  04) size_t mIndex[6][64] = { 0 };  /* index matrix */
  11) mIndex[5][(u >> 28) & 0x3F]++;  // N2
  12) mIndex[4][(u >> 34) & 0x3F]++;  // N3
  13) mIndex[3][(u >> 40) & 0x3F]++;  // N4
  14) mIndex[2][(u >> 46) & 0x3F]++;  // N5
  15) mIndex[1][(u >> 52) & 0x3F]++;  // N6
  16) mIndex[0][(u >> 58) & 0x3F]++;  // N7
  22) for (i = 0; i < 64; i++) {
  31) pTemp[mIndex[5][(u >> 28) & 0x3F]++] = u;
  35) pData[mIndex[4][(u >> 34) & 0x3F]++] = u;
  39) pTemp[mIndex[3][(u >> 40) & 0x3F]++] = u;
  43) pData[mIndex[2][(u >> 46) & 0x3F]++] = u;
  47) pTemp[mIndex[1][(u >> 52) & 0x3F]++] = u;
  51) pData[mIndex[0][(u >> 58) & 0x3F]++] = u;

19 Unique lines from "~/tmp/radix.sort.42.c":
  01) void radix_sort_r64_42(uint64_t *pData, uint64_t *pTemp, size_t count,
  04) size_t mIndex[6][128] = { 0 };  /* index matrix */
  10) // 64 -- 56 48 40 32 24 16  -- 8 bits each
  11) // 64 -- 57 50 43 36 29 22  -- 7 bits each
  12) // 64 -- 58 52 46 40 34 28  -- 6 bits each
  15) mIndex[5][(u >> 22) & 0x7F]++;  // N2
  16) mIndex[4][(u >> 29) & 0x7F]++;  // N3
  17) mIndex[3][(u >> 36) & 0x7F]++;  // N4
  18) mIndex[2][(u >> 43) & 0x7F]++;  // N5
  19) mIndex[1][(u >> 50) & 0x7F]++;  // N6
  20) mIndex[0][(u >> 57) & 0x7F]++;  // N7
  26) for (i = 0; i < 128; i++) {
  35) pTemp[mIndex[5][(u >> 22) & 0x7F]++] = u;
  39) pData[mIndex[4][(u >> 29) & 0x7F]++] = u;
  43) pTemp[mIndex[3][(u >> 36) & 0x7F]++] = u;
  47) pData[mIndex[2][(u >> 43) & 0x7F]++] = u;
  51) pTemp[mIndex[1][(u >> 50) & 0x7F]++] = u;
  55) pData[mIndex[0][(u >> 57) & 0x3F]++] = u;
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原文链接:

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