Paralelní Quicksort algoritmus

Abstract

V této diplomové práci je představen PPQSort, inovativni paralelni Quicksort algoritmus, který poskytuje excelentni výkon a cili na snadné použiti. PPQSort je implementován pouze na základě vláken jazyka C++, tedy bez použiti externich knihoven a nestandardnich rozšiřeni. Diky tomu PPQSort umožňuje bezproblémové nasazeni v různých výpočetnich prostředich. Práce popisuje nové optimalizace quicksortu, které PPQSort využivá, jako je paralelni rozdělováni bez větveni a jejich efektivni implementaci. Práce dále prezentuje rozsáhlou srovnávaci analýzu algoritmu PPQSort oproti stávajicim paralelnim Quicksort algoritmům na různých strojich a s různými vstupnimi daty. Výsledky experimentálniho vyhodnoceni ukazuji, že PPQSort je rychlý a robustni a trvale překonává nejrychlejši existujici paralelni implementace Quicksortu na všech vstupech, často v průměru o 50%.

This diploma thesis presents Parallel Pattern Quicksort (PPQSort), an innovative parallel quicksort algorithm designed to deliver exceptional performance and ease of use. Using C++ threads, PPQSort eliminates the need for external dependencies and allows seamless deployment across diverse computing environments. This thesis outlines the innovative quicksort optimizations utilized by PPQSort, such as branchless parallel partitioning and their efficient implementation. Furthermore, the study includes an extensive comparative analysis of PPQSort versus existing parallel quicksort algorithms on various machines and with different input data. The experimental evaluation results demonstrate that PPQSort is both speedy and robust, consistently outperforming the fastest existing parallel quicksort implementations on all inputs, often by an average of 50%.