使用pthreads进行奇数偶数换位排序砖块排序

简介

奇数偶数换位排序是一种排序算法，通过将奇数和偶数进行换位，从而达到排序的目的。这种算法在并行计算中有很好的应用。使用pthreads库可以将这个算法并行化，加速排序的速度。

实现

下面是一个使用pthreads库并行实现奇数偶数换位排序砖块排序的示例：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

#define ARRAY_SIZE 10

int array[ARRAY_SIZE] = {7, 3, 6, 9, 8, 1, 2, 5, 4, 0};

void* sort_odd_thread(void* arg) {
    int i, j, temp;
    
    for (i = 1; i < ARRAY_SIZE; i += 2) {
        for (j = i + 2; j < ARRAY_SIZE; j += 2) {
            if (array[i] > array[j]) {
                temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
    }
    
    pthread_exit(NULL);
}

void* sort_even_thread(void* arg) {
    int i, j, temp;
    
    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE; i += 2) {
        for (j = i + 2; j < ARRAY_SIZE; j += 2) {
            if (array[i] > array[j]) {
                temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
    }
    
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    int i;
    pthread_t odd_thread, even_thread;
    
    printf("Original Array: ");
    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n");
    
    pthread_create(&odd_thread, NULL, sort_odd_thread, NULL);
    pthread_create(&even_thread, NULL, sort_even_thread, NULL);
    
    pthread_join(odd_thread, NULL);
    pthread_join(even_thread, NULL);
    
    printf("Sorted Array: ");
    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n");
    
    return 0;
}

说明

这个程序使用了两个线程，一个线程用来排序奇数位置的元素，另一个线程用来排序偶数位置的元素。当两个线程都排序结束后，程序输出排序后的数组。

需要注意的是，对于共享的数据，如本程序中的数组，我们需要使用互斥量来保证线程安全。

pthread_mutex_t array_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

在对共享变量进行修改时，需要先获取互斥锁，操作完毕后再释放锁。

pthread_mutex_lock(&array_mutex);

// 操作共享变量

pthread_mutex_unlock(&array_mutex);

结论

使用pthreads并行化奇数偶数换位排序砖块排序可以有效地提高排序速度，特别是当处理大量数据时。本例子只是一个简单的示例，实际使用中可能需要考虑更多的因素，如多核CPU与目标机器的架构等。