CACHE在C 中遗忘的矩阵换位实现

Cache Oblivious Matrix Transposition Implementation in C++

本文关键字：换位 实现 遗忘 CACHE      更新时间：2023-10-16

我已经实现了c 中的cache-oblivious矩阵transrix算法：

void CacheObliviousTransposition(int x, int delx, int y, int dely, int N, int* matrix) {
    if ((delx == 1) && (dely == 1)) {
        int tmp = matrix[(N*y) + x];
        matrix[(N*y) + x] = matrix[(N*x) + y];
        matrix[(N*x) + y] = tmp;
        return;
    }
    if (delx >= dely) {
        int xmid = delx / 2;
        CacheObliviousTransposition(x, xmid, y, dely, N, matrix);
        CacheObliviousTransposition(x + xmid, delx - xmid, y, dely, N, matrix);
        return;
    }
    int ymid = dely / 2;
    CacheObliviousTransposition(x, delx, y, ymid, N, matrix);
    CacheObliviousTransposition(x, delx, y + ymid, dely - ymid, N, matrix);
}

但是，当我在换位后调用以下方法以确保其正常工作时，IF循环正在输入，因此我认为实现的某些问题必须是错误的。

void CheckTransposition(int N, int* matrix)
{
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        for (int j = 0; j < N; j++)
        {
            if (matrix[(i*N) + j] != (j*N) + i + 42)
            {
                cout << "Transposition failed at i=" << i << ", j=" << j << "n";
            } 
        }
    }
}

谁能帮我确定什么问题？

注意：变量矩阵是一个动态分配的整数数组，如下所示，因为矩阵在n*n连续的内存位置中逐行存储

int* MatrixInit(int N)
{
    int* matrix = new int[N*N];
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            matrix[(i*N) + j] = (i*N) + j + 42;
        }
    }
    return matrix;
}

上述代码将两次转置您的元素。例如，一旦cacheoblivioustransposition到达单个元素[0,1]，它将用[1,0]将其转换。但是，稍后将进行单独的递归[1,0]，并再次使用[0,1]转置。最终，所有元素都将回到原来的地方。

为了确保仅转移一次元素，您可以在切换之前检查x小于y：

void CacheObliviousTransposition(int x, int delx, int y, int dely, int N, int* matrix) {
    if ((delx == 1) && (dely == 1)) {
        if(x<y)
        {
            int tmp = matrix[(N*y) + x];
            matrix[(N*y) + x] = matrix[(N*x) + y];
            matrix[(N*x) + y] = tmp;
        }
        return;
    }
    if (delx >= dely) {
        int xmid = delx / 2;
        CacheObliviousTransposition(x, xmid, y, dely, N, matrix);
        CacheObliviousTransposition(x + xmid, delx - xmid, y, dely, N, matrix);
        return;
    }
    int ymid = dely / 2;
    CacheObliviousTransposition(x, delx, y, ymid, N, matrix);
    CacheObliviousTransposition(x, delx, y + ymid, dely - ymid, N, matrix);
}
相关文章：