并行的数字基数排序
创始人
2024-12-18 15:30:13
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数字基数排序是一种经典的排序算法,主要是通过比较数字的每个位数来进行排序的。并行的数字基数排序可以通过并行计算来提高排序的效率。

以下是使用CUDA编写的并行数字基数排序示例代码:

__global__ void radix_sort(unsigned int *data, unsigned int *temp,
	int num_items, int num_bits) {
    extern __shared__ unsigned int local_hist[];
    // ... initialization of variables ...

    for (int i = threadIdx.x; i < RADIX_BIN_SIZE * num_blocks; i +=
         blockDim.x) {
      hist[i] = 0;
    }

    int blocks_per_thread_block = DIV_UP(num_blocks, thread_blocks);
    for (int block_offset = 0; block_offset < blocks_per_thread_block;
         block_offset++) {
      // ... calculate the radix histograms ...

      __syncthreads();

      // Exclusive prefix sum (prefix sum skips the
      // first element of each block)
      unsigned int t =
          local_hist[threadIdx.x * RADIX_BIN_SIZE + bin] +
          block_offset * BLOCK_SIZE;

      t -= hist[bin * num_blocks + block + 1];
      hist[bin * num_blocks + block] = t;

      __syncthreads();
    }

    // ... calculate the scatter addresses ...

    __syncthreads();

    // ... scatter the data into the sorted positions ...
}

在此示例代码中,数据数组和临时数组都需要使用CUDA内存分配。该函数使用并行线程进行执行,并且具有一个共享内存区域来存储直方图信息。根据输入的num_bits,该函数可以在每一位上运行基数排序。函数执行过程中会多次进行同步,以保证正确的结果计算。

通过并行计算,这个基数排序算法可以在GPU上比串行算法更快地执行。此外,对于更大的输入,这个算法还可以通过分解为更小的块来并行扩展。

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