Multithreading 如何在合并排序中多线程执行合并操作？

在我所看到的merge-sort的多线程版本中，多线程通常是在左侧和右侧子数组的递归过程中完成的（即，每个线程都分配了自己的子数组来处理），合并操作是在每个线程完成各自的工作后由主线程完成的

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我想知道是否有一种很好的方法可以对合并2个排序子数组的最终合并操作进行多线程处理？如果是这样的话，怎么做呢？

实际上有一种方法可以将合并任务拆分为两个并发线程：

• 两个子阵列排序后
• 将任务分配给一个线程，以将已排序子数组的开头的元素合并到目标数组的前半部分，然后
• 为另一个线程分配一个不同但互补的任务：从已排序子数组的末尾合并到目标数组的后半部分，从末尾开始
• 您必须仔细编写这些合并函数，以便排序保持稳定，并且每个线程应该只写入目标数组的一半，可能会从已排序的子数组中读取相同的元素，但选择不同的元素

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我还没有在关于多线程合并排序的文献中看到过这种方法。我想知道它的性能是否比经典的实现更好。

与任何多线程执行的任务一样，您需要拆分任务并将其分发到不同的线程。顺便说一句：你问的是/不是问题。@UlrichEckhardt:OP也在问如何做到这一点。这个想法很有趣。因此，我们没有将每个线程分配给已排序的子数组，而是将1个线程分配给最终数组的前半部分，将另外2个线程分配给最终数组的后半部分。然后，线程1对两个排序的子数组进行操作，并合并元素，直到最后一个数组的前半部分被填充，线程2执行类似的工作，但最后一个数组的后半部分除外。而且，由于两个线程都只是读取已排序子数组的元素，我们应该不受争用条件的影响？@ananuser01：是的，这是一个可能的实现，但要小心：当完成排序时，线程必须同步，因为在两半完全排序之前，合并无法开始。此外，第二个线程使用了一种不同的合并算法，该算法在已排序的一半和目标数组上从高索引值开始向下操作，并在中间点停止。@chqrlie-在前面的问题中，我使用了我发布的Windows本机线程采用了另一种方法。对于k个线程，代码将数组拆分为k个部分，每个线程对其部分进行排序，然后k/2个线程合并k个部分的对，然后k/4个线程合并2k个部分的对。在一个拥有4个超线程内核的3770K旧cpu上，4个线程的速度快了大约3倍，8个线程的速度快了3.9倍，显然，达到了收益递减的程度。我怀疑核心本地缓存是一个因素。@chqrlie-继续，我可以试试你的想法，将k个部分与k个线程合并，前后合并。在一般情况下，这可能更快。最坏的情况是反向排序数据，其中左排序子数组的第一个元素大于右排序子数组的最后一个元素，两个线程都将读取第二个子数组的每个元素，“转发”线程将右排序子数组复制到合并数组的左半部分“向后“线程将左子数组复制到合并数组的右半部分。@rcgldr：我不确定这是否是最坏的情况，因为两个踏板将继续从同一个已排序的子数组复制，分支预测将非常有效，可能使其成为合并的最佳情况，以及直接排序的数据。”。期待您的基准测试结果。