15.1双调排序(Bitonic sort)

概述

双调合并排序(Bitonic mergesort)是一个并行排序算法。它也用作建立一个排序网络的一种构造方法。这个算法是由Ken Batcher提出来的。基于它生成的排序网络包含了个比较操作和的延时，这里的n是要排序的元素个数。

一个排好序的序列是一个单调非降(或单调非增)序列。一个双调序列是一个满足对于特定的k()，，或者是该序列的循环移位序列。

例如，

或者

双调排序的基本思路

考虑到大小是 n 的双调序列 S , 它的前半部分是递增的，后半部分是递减的。

可以通过“Pair-wise min-max comparison”，将一个双调序列，分裂成两个双调序列。如下所示：

，

这两个子双调序列有如下特性：

和都是双调序列。
中存在一个元素b满足：b前面的元素递增，b后面的元素递减。
中存在一个元素c满足：c前面的元素递减，c后面的元素递增。
中的所有元素小于中的元素(因为，b是的最大值，c是的最小值)。

这4个特征是双调排序的基础。

使用双调序列合并完成双调序列排序

标识是一个递增序列，标识是一个递减序列。

上面的排序还差最后一步才能完成。左边是输入，右边是输出。

下图是一个完整的双调排序图。

其中，

浅蓝色：标识是一个单调递增序列；
浅绿色，标识一个单调递减序列；
箭头的尾指向头，是指这两个数值作比较和交换，箭头指向的那条线存储max，箭头尾部那条线存储min。

我认为双调排序在排序算法中性能肯定不是最优的，但是，它的优势在于并行化。可以看到，它的每一级合并操作都是并行的。

15.1双调排序(Bitonic sort)相关推荐

三十分钟理解：双调排序Bitonic Sort，适合并行计算的排序算法
双调排序是data-independent的排序, 即比较顺序与数据无关的排序方法, 特别适合做并行计算,例如用GPU.fpga来计算. 1.双调序列在了解双调排序算法之前,我们先来看看什么是双调序 ...
bucket sort sample sort 并行_双调排序Bitonic Sort，适合并行计算的排序算法
双调排序是data-independent的排序, 即比较顺序与数据无关的排序方法, 特别适合做并行计算,例如用GPU.fpga来计算. 1.双调序列在了解双调排序算法之前,我们先来看看什么是双调序 ...
双调排序（Bitonic sort）学习
之前的时候参加浙大的考核,学习了一下双调排序,正好现在在学习CUDA编程,因此把之前的学习成果整理一下. 问题说明: *********************** 给出分成m段的n个浮点数,输 ...
CUDA(六). 从并行排序方法理解并行化思维——冒泡、归并、双调排序的GPU实现
在第五讲中我们学习了GPU三个重要的基础并行算法: Reduce, Scan 和 Histogram,分析了其作用与串并行实现方法. 在第六讲中,本文以冒泡排序 Bubble Sort.归并排序 M ...
FPGA设计篇之双调排序
FPGA设计篇之双调排序(Bitonic Sort) 一.写在前面二.双调排序算法原理 2.1 双调序列 2.2 Batcher定理 2.3 双调排序算法 2.4 构造双调序列三.双调排序算法RT ...
并行计算实战-双调排序
1.双调序列假设序列A是一个单调递增序列,B是一个单调di'j递减序列,那么由A与B拼接而成的序列C就是一个双调序列.如图1: 接下来我们要介绍的一个概念是双调分裂操作: 1)将数列的前半部分的各个 ...
算法 - 并行排序算法之双调排序（Bitonic_Sort）
目录引言: 了解: 什么是并行计算: 并行计算分为时间上并行和空间上并行: 并行排序算法与双调排序之间的关系: 学习: 双调排序(Bitonic_Sort)的介绍及原理: 双调排序中的双调序列: 贝 ...
C++Bitonic Sort双调排序/比并排序的实现算法(附完整源码)
C++Bitonic Sort双调排序/比并排序的实现算法 C++Bitonic Sort双调排序/比并排序的实现算法完整源码(定义,实现,main函数测试) C++Bitonic Sort双调排序/ ...
【并行计算】Bitonic Sort（双调排序）基础
双调序列双调序列(Bitonic Sequence)是指由一个非严格增序列X和非严格减序列Y构成的序列,比如序列(23,10,8,3,5,7,11,78). 定义:一个序列a1,a2,-,an是双调 ...

15.1双调排序(Bitonic sort)

15.1双调排序(Bitonic sort)相关推荐

最新文章

热门文章