Radix Sort'un Pratik Uygulamaları

Anahtarların belirli bir sınırlı aralıkta olduğunu bildiğinizde radix sıralaması teorik olarak çok hızlıdır, örneğin aralığındaki değerlerini söyleyin . Eğer sadece tabanına değerleri dönüştürmek hangi sürer zaman, bir temel yapmak sıralama ve daha sonra genel için orijinal üsse geri dönüştürmek radix algoritması.$n$$[0\dots n^k -1]$$k<\lg n$$n$$\Theta(n)$$n$$\Theta(nk)$

Ancak, pratikte sayı tabanı sıralamasının örneğin rastgele bir çabuk sıralama yapmaktan çok daha yavaş olduğunu okudum :

Büyük diziler için, sayı tabanı sıralaması en düşük komut sayımına sahiptir, ancak nispeten zayıf önbellek performansı nedeniyle, genel performansı, birleştirme ve hızlı sıralamanın bellek için optimize edilmiş sürümlerinden daha kötüdür.

Sayı tabanı sıralaması sadece güzel bir teorik algoritma mıdır, yoksa ortak pratik kullanımları var mı?

Radix çeşitleri genellikle pratikte paralel makinelerdeki en hızlı ve en kullanışlı çeşitlerdir.

• Zagha ​​ve Blelloch: Vektör çoklu işlemciler için Radix sıralaması. Süper hesaplama , 1991: 712-721.
• Blelloch, Leiserson, Maggs, Plaxton, Smith ve Zagha: Bağlantı Makinesi CM-2 için Sıralama Algoritmalarının Karşılaştırılması. Semptom Paralel Algoritmalar ve Arch (SPAA-3): 3-16, 1991.
• Arpaci-Dusseau, Arpaci-Dusseau, Culler, Hellerstein ve Patterson: İş istasyonları ağlarında yüksek performanslı sıralama. Veri Yönetimi Üzerine Conf , (SIGMOD-1997): 243-254.
• Arpaci-Dusseau, Arpaci-Dusseau, Culler, Hellerstein ve Patterson. Sıralama kaydı aranıyor: ŞİMDİ-Sıralama ayarlama deneyimleri. ACM Sigmetrics Belirti Paralel ve Dağıtık Araçlar , (SPDT-2): 124-133, 1998.

Çok işlemcili her düğümde muhtemelen hızlı sıralama gibi bir şey yaparsınız, ancak radix sıralama birden çok düğümün çeşitli özyinelemeli türlerden daha az senkronizasyonla birlikte çalışmasına izin verir.

Başka durumlar da var. Eğer bir ihtiyaç varsa istikrarlı tür sonra kullanım olacaktır quicksort herhangi bir sürümü farkında değilim (iki anahtar ne zaman onlar aynı sırayla kalmak yerine yeniden düzenlenerek elde eşit bir tür). Mergesort da kararlıdır (doğru şekilde uygulanırsa). Bağlantınız ilk defa, birleştirme işleminin sayı tabanı sıralamasından daha iyi önbellek davranışına sahip olabileceğini söylediğini duydum.

@Robert: Bağlantınız oldukça şaşırtıcı (aslında alıntılanan cümleyi bulamadım). Kişisel deneyimim rasgele girdi için, sayı tabanı sıralaması, bir çeşit hızlı sıralama std::sort()çeşidi kullanan STL'den çok daha hızlı. Bir algoritmayı std::sort()dengesiz bir radyus sıralamasıyla değiştirerek% 50 daha hızlı yapardım . Ben quicksort "bellek optimize versiyonu" nedir emin değilim, ama STL sürümü iki kat daha hızlı olabilir şüpheliyim.

Bu blog gönderisi , diğer birkaç sıralama algoritmasıyla birlikte sayı tabanı sıralamasını değerlendirdi. Kısaca, bu değerlendirmede std::sort()50 milyon tamsayıyı sıralamak 5.1 saniye alırken, yerinde / kararsız sayı tabanı sıralaması 2.0 saniye alır. Kararlı sayı tabanı sıralaması daha da hızlı olmalıdır.

Radix sıralama ayrıca dizeleri kararlı bir şekilde sıralamak için yaygın olarak kullanılır. Sayı tabanı sıralamaları, sonek dizileri, BWT, vb. Oluşturmak için zaman zaman görülür.

Radix sıralama, sabit uzunluktaki kelimeleri sabit bir alfabe üzerinde sıralamanın doğal bir yoludur, örneğin Kärkkäinen & Sanders algoritmasında ( http://www.cs.cmu.edu/~guyb/realworld/papersS04/KaSa03.pdf )