Microsoft가 std::list::sort()에서 하향식 병합 정렬로 전환한 이유는 무엇입니까?

std::list::sort() - 갑자기 하향식 전략으로 전환한 이유는 무엇입니까?

하위 전략을 오랫동안 사용해 왔음에도 불구하고 -up std::list::sort()의 병합 정렬 접근 방식에서 Microsoft의 Visual Studio 2015는 놀라울 정도로 비효율적인 하향식 병합 정렬의 재귀 구현으로 전환했습니다. 이러한 변화는 근본적인 동기에 대한 의문을 제기합니다.

처음에는 특히 VS2015에 기본이 아닌 생성 가능 및 상태 저장 할당자가 도입된 점을 고려할 때 Microsoft가 덜 효율적인 접근 방식으로 전환해야 할 설득력 있는 이유가 있다고 가정했습니다. 그러나 추가 조사를 통해 원래의 상향식 병합 정렬 알고리즘이 반복자와 함께 작동하도록 수정될 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

Microsoft의 하향식 접근 방식

Microsoft의 하향식 구현은 각 재귀 수준에서 목록을 절반으로 분할하는 재귀 접근 방식입니다. 이에 대한 명백한 이유는 메모리 할당 및 예외 안전 문제를 피하기 위한 것입니다. 정렬된 실행을 저장하기 위해 목록 배열을 만드는 대신 반복자를 사용하여 원래 목록 내의 실행 경계를 추적합니다.

이 접근 방식은 메모리 할당 문제를 방지할 수 있지만 다음과 같은 형태의 비효율성을 초래합니다. 각 재귀 호출에서 목록의 중간점에 액세스하므로 잠재적으로 실행 시간이 느려질 수 있습니다.

대체 상향식 접근 방식

대안으로 다른 개발자가 하단의 수정된 버전을 제안했습니다. -up 목록 배열 대신 반복자를 사용하는 병합 정렬 알고리즘입니다. 이 접근 방식에는 각 항목이 정렬된 실행의 시작점을 나타내는 반복기 배열을 만드는 작업이 포함됩니다. 목록이 스캔되면 정렬된 단일 목록을 얻을 때까지 노드가 이러한 실행에 병합됩니다.

이 방법은 속도와 메모리 효율성을 모두 제공하며 다음을 사용하는 목록에서 하향식 병합 정렬보다 약 40-50% 성능이 뛰어납니다.

결론

Microsoft가 하향식 병합 정렬로 전환한 이유는 여전히 다소 불분명합니다. 메모리 할당 및 예외 안전 문제가 결정에 영향을 미쳤을 수 있지만 이러한 문제는 더 높은 효율성을 유지하는 대체 접근 방식으로 해결될 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 덜 효율적인 알고리즘을 선택한다는 것은 Microsoft가 성능보다 안정성과 예외 처리를 우선시했을 수 있음을 시사합니다.

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