Шехирев Владислав. Teхнология TBB. Сортировка Хоара с четно-нечетным слиянием Бэтчера. Вариант 14

[Lepsps]

Задача: Сортировка Хоара с четно-нечетным слиянием Бэтчера
Вариант: 14
Технология: TBB

Описание:
TBB:
Алгоритм адаптирован для многопоточного выполнения с использованием библиотеки Intel Threading Building Blocks (TBB), эффективно распараллеливая как этап первичной независимой сортировки, так и сетевой этап слияния Бэтчера. Аналогично последовательной и OMP версиям, массив предварительно дополняется фиктивными максимальными элементами до ближайшей степени двойки. Контроль за уровнем параллелизма осуществляется с помощью механизма tbb::global_control.

Основной параллельный процесс разделен на два этапа:

1. Параллельная локальная сортировка блоков: Массив логически разбивается на $P$ равных блоков, где $P$ — степень двойки, зависящая от количества доступных потоков выполнения. Каждый блок сортируется независимо с использованием итеративной версии алгоритма Хоара. Данный этап выполняется параллельно: независимые блоки распределяются между потоками с помощью алгоритма tbb::parallel_for в связке с tbb::blocked_range, который описывает пространство итераций для планировщика задач TBB.
2. Параллельное четно-нечетное слияние Бэтчера: Отсортированные блоки объединяются в единый массив. Для обеспечения параллелизма классический рекурсивный подход заменен на итеративную (развернутую) сеть компараторов. Процесс представляет собой вложенные циклы, определяющие шаги слияния и расстояния между сравниваемыми элементами. На каждом шаге независимые пары элементов (компараторы) обрабатываются параллельно пулом потоков через вызов tbb::parallel_for. Внутренний механизм балансировки нагрузки TBB (work-stealing) гарантирует равномерное распределение итераций по рабочим ядрам и полностью исключает состояния гонки (race conditions).

По завершении параллельных вычислений фиктивные элементы отсекаются, и возвращается отсортированный массив исходного размера.

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 shekhirev_v_hoare_batcher_sort
• 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 shekhirev_v_hoare_batcher_sort_tbb, а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и достоверными

[codecov-commenter]

Codecov Report

❌ Patch coverage is 98.16514% with 2 lines in your changes missing coverage. Please review.
✅ Project coverage is 79.37%. Comparing base (97dd371) to head (8a66c9b).

Files with missing lines	Patch %	Lines
...shekhirev_v_hoare_batcher_sort/omp/src/ops_omp.cpp	97.91%	0 Missing and 1 partial ⚠️
...shekhirev_v_hoare_batcher_sort/tbb/src/ops_tbb.cpp	98.36%	0 Missing and 1 partial ⚠️

Additional details and impacted files

@@            Coverage Diff             @@
##           master     #517      +/-   ##
==========================================
+ Coverage   79.16%   79.37%   +0.20%     
==========================================
  Files         267      269       +2     
  Lines        9325     9434     +109     
  Branches     3963     4009      +46     
==========================================
+ Hits         7382     7488     +106     
- Misses       1374     1375       +1     
- Partials      569      571       +2     

☔ View full report in Codecov by Sentry.
📢 Have feedback on the report? Share it here.

🚀 New features to boost your workflow:

• ❄️ Test Analytics: Detect flaky tests, report on failures, and find test suite problems.