按分量排序多值 (SIMD) 数组

sorting component-wise multi value (SIMD) array

我正在尝试找到一种 O(n∙log(n)) 排序方法来同时对多个数组进行排序,以便多值数组中的元素将代表来自 4 个不同单值数组的元素,并且排序方法将对多值元素。

例如:
对于给定的 4 个单值数组 AnBnCnDn, 我会设置一个新数组 Qn
这样 Qᵢ = [ Aᵢ Bᵢ Cᵢ Dᵢ ].
Qᵢ 可能会在此过程中更改,以便 Qᵢ = [ Aaᵢ Bbᵢ Ccᵢ Ddᵢ ]
其中 aᵢbᵢcᵢdᵢ 是索引列表
当然还有 Qᵢ ≤ Qᵢ₊₁ = [ Aaᵢ₊₁ Bbᵢ₊₁ Ccᵢ₊₁ Ddᵢ₊₁ ] 这样 Aaᵢ ≤ Aaᵢ₊₁Bbᵢ ≤ Bbᵢ₊₁ 等等。 动机当然是使用 SIMD 指令以从这种结构中受益,以分别对 4 个数组进行排序。

我尝试使用 SIMD 比较器(例如 _mm_cmplt_ps)和屏蔽交换(例如 _mm_blendv_ps) 制作传统排序算法的修改版本(快速排序、堆排序、归并排序等) 但我总是遇到理论上决策树中似乎有 O(n∙log(n)) 个步骤的问题。 因此,一个决定,是否设置一个枢轴(快速排序)或是否将父项与其子项之一交换(堆排序) 对于所有 4 个组件同时在一起是不正确的(因此,下一步 - 向右或向左 - 是不正确的)。

现在我只有 O(n²) 个方法可以工作。

有什么想法吗?

听起来好像 sorting network is the answer to the question that you asked, since the position of the comparators is not data dependent. Batcher's bitonic mergesort 是 O(n log2 n).