多執行緒歸併排序
阿新 • • 發佈:2019-01-24
歸併排序是典型的分治演算法,所以可以用多執行緒來解決,在Linux平臺上進行多執行緒程式設計,必須在編譯時連結Linuxthread庫,如下圖所示:
因為比較簡單,就直接上程式碼了,講各種排序的部落格也比較多。
#include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int *array_master; /* 歸併函式 */ void merge(int arr[], int left, int middle, int right) { int i, j, k; int half1 = middle - left + 1; /* 陣列前一半的資料量 */ int half2 = right - middle; /* 陣列後一半的資料量 */ int first[half1], second[half2]; /* 宣告兩個臨時陣列, 儲存前半部分資料和後半部分資料 */ /* 從 arr 陣列複製 left 到 right 之間前半部分的資料 */ for (i = 0; i < half1; i++) first[i] = arr[left + i]; /* 從 arr 陣列複製 left 到 right 之間後半部分的資料 */ for (j = 0; j < half2; j++) second[j] = arr[middle + 1 + j]; i = 0; j = 0; k = left; /* 比較兩個臨時陣列的數,找出當前最小的數,然後按序存入 arr */ while (i < half1 && j < half2) { if (first[i] <= second[j]) { arr[k] = first[i]; ++i; } else { arr[k] = second[j]; j++; } k++; /* arr 陣列的索引 */ } /* 將臨時陣列中剩餘的數存入 arr 陣列 */ while (i < half1) { arr[k] = first[i]; i++; k++; } while (j < half2) { arr[k] = second[j]; j++; k++; } } /* 歸併排序函式 */ void merge_sort(void* arg) { /* 變數宣告 */ int *arr = array_master; /* 指向全域性變數 array_master 陣列 */ int *argu = (int*)arg; int l = argu[0]; /* 由執行緒傳入的引數,獲得要排序資料的最小索引值 */ int r = argu[1]; /* 由執行緒傳入的引數,獲得要排序資料的最大索引值 */ /* 若 l==r 則不必排序 */ if (l < r) { /* 宣告兩個執行緒描述符 */ pthread_t tid1; pthread_t tid2; /* 宣告呼叫執行緒處理函式的引數 */ int arg1[2]; int arg2[2]; int middle; middle = (l + (r - 1)) / 2; arg1[0] = l; arg1[1] = middle; arg2[0] = middle + 1; arg2[1] = r; /* 由於用二分法對陣列分成兩部分分別排序, 所以存在並行的可能,這裡採用多執行緒 */ pthread_create(&tid1, NULL, merge_sort, arg1); pthread_create(&tid2, NULL, merge_sort, arg2); /* 這裡必須等待兩部分陣列都已排序完畢,才能進行歸併, 所以這裡呼叫 pthread_join 使得執行緒同步 */ pthread_join(tid1, NULL); pthread_join(tid2, NULL); /* 此時歸併兩個已排序子序列 */ merge(arr, l, middle, r); pthread_exit(0); } } /* 主函式 */ int main() { int array[] = {1,23,4,56,7,89}; int array_length = sizeof(array)/sizeof(array[0]); array_master = array; int arg[2]; arg[0] = 0; arg[1] = array_length; /* 建立執行緒執行歸併排序 */ pthread_t tid; pthread_create(&tid, NULL, merge_sort, arg); /* 程序同步 */ pthread_join(tid, NULL); /* 列印已排序陣列 */ int j; for (j = 0; j < array_length; j++) printf("%d\n", array_master[j]); return 0; }