如何在 Matlab 中加快“排序”function？

Question

我使用的是 Matlab 的內置排序 function：

[temp, Idx] = sort(M,2);

我想要 M 的每一行的排序索引，這是一個大小> 50k 的矩陣。

我努力搜索，但沒有找到任何東西。如果您有任何意見，將不勝感激！

Answer 1

為了了解您有多大的改進空間，我建議在 C 中編寫一個測試程序，並使用 qsort 或 C++ 和用戶排序，並在 7000 個大小為 7000 的輸入（或 Matlab 中的任何設置）上仔細計時.

我將給你我的估計：可能 Matlab 的排序運行（在正確的矢量化代碼上，比如你的）和 C++ 一樣快，你只是看到運行需要 O(n^2 log n) 的算法的效果. 在 Matlab 的營銷材料中報道說，它的排序 function 比 C 的 qsort 快，但對它持保留態度。

Answer 2

加速這種排序的最佳方法是獲得一台速度更快的計算機。 它也會加快其他一切。 :)

事實是，您很少能加快對 sort 之類的單個調用的速度。 MATLAB 已經在以一種有效的方式做到這一點，在內部使用優化的代碼。 （重讀 carlosdc 答案。）有時您可以得到提升的是用 MATLAB 本身編寫的工具。

所以，你可以做什么？ 除了購買那台新計算機之外，您還可以查看您的整體代碼。 那種大小的單一種類從來都不是那么大的問題。 但是一遍又一遍地做那種事情的原因是。 仔細考慮代碼，是否可以更改流程或避免多次重復排序。 算法改變通常是比你能得到的微小改進更大的改進來源，即使你可以改進這種方法。

Answer 3

排序基本上是 O(n log n)。

只要您有一個相當有效的實現，這不太可能發生太大變化。

也就是說，正如 Andrew Janke 的評論所暗示的，多線程可以顯着改善事情。

GPU 編程可以成為獲得巨大加速的一種方式。 如果您有 R2010b 或更高版本，則可以使用內置函數的加速版本，例如 Mathworks 中的 sort。

否則，圍繞包含排序的CUDA 推力庫編寫一個 mex 包裝器。

Answer 4

您可以在 C/C++ 中編寫自己的排序 function 作為 MEX。 MATLAB 文檔有它的示例。

有許多排序算法在邊緣情況下比其他算法更好，例如幾乎排序的數據或穩定性（這在 MATLAB 中無關緊要，因為它的所有類型都是值類型）。

你的數據是數字還是字符串？ 對於字符串，可能有特殊的 ASCII 排序算法，有時自然排序更可取。