数组子序列比较的SIMD优化
一 问题分析
给定数组 [6, 5, 7, 8, 2, 9],子序列间隔为3,可将其平均分为前3个和后3个元素。比较对应位置的元素,若前半元素大于后半元素,则交换两者。需用C++结合SIMD指令优化实现。
二 分步实现
1 常规实现思路
分割数组:前半为 [6, 5, 7],后半为 [8, 2, 9]。
逐元素比较与交换:
6 vs 8:不交换。
5 vs 2:交换 → 2 和 5。
7 vs 9:不交换。
结果:[6, 2, 7, 8, 5, 9]。
2 SIMD优化核心步骤
1)加载数据
将前3个和后3个元素加载到两个128位向量(__m128i),填充第四个元素为0。
2)向量化比较
使用 _mm_cmpgt_epi32 生成掩码,标记需交换的位置。
3)混合交换
通过 _mm_blendv_epi8 根据掩码选择保留的值。
写回内存:将结果更新到原数组。
三 代码实现
#include <iostream>
#include <immintrin.h>
void compareAndSwapSSE(int* arr, int n) {
int half = n / 2;
// 创建临时数组并填充第四个元素为0
int front[4] = {arr[0], arr