Вотинцев Дмитрий. Технология TBB. Поразрядная сортировка для целых чисел с простым слиянием. Вариант 17.

[DimaVotincev]

Описание

• Задача: Поразрядная сортировка для целых чисел с простым слиянием.
• Вариант: 17
• Технология: TBB
• Описание :
  Алгоритм реализует гибридную сортировку на основе библиотеки Intel TBB (Threading Building Blocks): рекурсивное параллельное разделение данных (как в сортировке слиянием) с переключением на локальную поразрядную сортировку при достижении порога размера блока. Поразрядная сортировка использует 10 корзин (цифры от 0 до 9) и работает с десятичными разрядами (основание 10). Для корректной обработки отрицательных чисел выполняется нормализация – сдвиг всего диапазона значений в неотрицательную область.

Основные этапы (TBB):

1. Параллельное вычисление минимума: Используется tbb::parallel_reduce для нахождения минимального значения в массиве. Каждый поток обрабатывает свой непрерывный блок (разбиение через tbb::blocked_range), затем результаты объединяются редукцией по операции std::min.

2. Параллельная нормализация: Посредством tbb::parallel_for каждый элемент преобразуется (вычитается минимум), становясь неотрицательным числом типа uint32_t. Это необходимо для корректной работы поразрядной сортировки.

3. Рекурсивная параллельная сортировка (ParallelRadixMergeSort):

   • Если размер блока (right - left) не превышает grain_size = 4096, выполняется последовательная LocalRadixSort.
   • Иначе блок делится пополам, и две половинки сортируются параллельно с помощью tbb::parallel_invoke.
   • После завершения сортировки половинок выполняется слияние (Merge) из временного буфера обратно в основной массив.

4. Локальная поразрядная сортировка (LocalRadixSort): LSD Radix Sort (Least Significant Digit) по основанию 10. Цифры извлекаются из чисел, и элементы распределяются по 10 корзинам последовательно, от младшего разряда к старшему.

5. Параллельное восстановление диапазона: С помощью tbb::parallel_for каждый элемент переводится обратно в исходный диапазон (прибавляется ранее вычтенный минимум). Результат помещается в выходной вектор.

Особенности реализации:

• Тип данных: int32_t → нормализация → uint32_t → сортировка → обратное преобразование.
• Основание поразрядной сортировки: 10 (десятичные цифры).
• Схема параллелизма: рекурсивное разделение задач (divide-and-conquer) через tbb::parallel_invoke.
• Порог переключения (grain_size): 4096 элементов – при меньшем размере блока используется последовательная поразрядная сортировка.
• Рабочие буферы: временный буфер temp_buffer того же размера, что и исходный массив, используется для слияний.
• Планировщик TBB: автоматически распределяет задачи по доступным потокам, балансируя нагрузку.

---

Чек-лист

• Статус CI: Все CI-задачи (сборка, тесты, генерация отчёта) успешно проходят на моей ветке в моем форке
• Директория и именование задачи: Я создал директорию с именем <фамилия>_<первая_буква_имени>_<короткое_название_задачи>
• Полное описание задачи: Я предоставил полное описание задачи в теле pull request
• clang-format: Мои изменения успешно проходят clang-format локально в моем форке (нет ошибок форматирования)
• clang-tidy: Мои изменения успешно проходят clang-tidy локально в моем форке (нет предупреждений/ошибок)
• Функциональные тесты: Все функциональные тесты успешно проходят локально на моей машине
• Тесты производительности: Все тесты производительности успешно проходят локально на моей машине
• Ветка: Я работаю в ветке, названной точно так же, как директория моей задачи
  (например, nesterov_a_vector_sum), а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и
  достоверными

[DimaVotincev]

Билд упал, по логам посмотрел, упала не моя работа.