我必须对Levenshtein距离问题的一个优化的多线程实现进行编程。可以使用带有矩阵的动态编程来计算它，wikipedia page on Levenshtein distance覆盖得足够好。
现在，我可以同时计算对角线元素。没关系。
我的问题现在与缓存有关。通常将c ++中的矩阵逐行保存在内存中，对吗？嗯，这对我不利，因为我需要前一行的2个元素和当前行的1个元素来计算我的结果，这在缓存方面是可怕的。缓存将保存当前行（或其中的一部分），然后我要求它可能不再保存的上一行。 然后，对于另一条，我需要对角线的不同部分，因此，我再次要求完全不同的行，并且缓存将无法为我准备好这些行。
因此，我想将矩阵以块或diagoals的形式保存到内存中。这将减少缓存丢失，并使我的实现再次更快。
您如何做到的？我尝试搜索互联网，但找不到任何能给我指明方向的东西。可以告诉c ++如何在内存中排序该类型吗？
编辑：你们中有些人似乎对我的问题的性质感到困惑。我想以自定义方式将矩阵保存（无论我将其制成2D数组还是其他方式都没有关系）到MEMORY中。通常，一个2D数组将逐行保存，我需要使用对角线，因此高速缓存将在我将要使用的巨大矩阵（可能有数百万行和列）上丢失很多。
答案 0 :(得分：4)
我相信您可能对（CPU）缓存有误解。
确实，CPU缓存是线性的-也就是说，如果您访问内存中的地址，它将把某些先前和某些连续的内存位置带入缓存-就像“猜测”那样，后续访问将涉及一维-close元素。但是，这在微观层面上是正确的。 CPU的高速缓存由大量小的“行”（在最近的Intel CPU中所有高速缓存级别上为64字节）组成。地点仅限于该行；不同的缓存行可能来自内存中完全不同的位置。
因此，如果您“需要矩阵的上一行的两个元素和当前行的一个元素”，则高速缓存应该对您非常有效：某些高速缓存将保存上一行的元素，并且有些将保存当前行的元素。当您前进到下一个元素时，缓存整体通常将包含您需要访问的矩阵元素。只要确保您的迭代顺序与缓存行中的进度顺序一致即可。
此外，在某些情况下，由于从主内存到缓存的映射，不同的线程可能会遇到相同的缓存行。无需详细说明，您需要考虑的是 （但同样，与2D和1D数据无关）。
编辑：如geza所述，如果矩阵行很长，您仍将使用简单的方法读取每个内存位置两次：一次是当前行，然后是上一行-line，因为每个值在用作上一行值之前都会从缓存中逐出。如果要避免这种情况，可以遍历矩阵的 tiles ，其大小（长x宽x sizeof（element））适合L1高速缓存（以及那里需要的所有对象） 。您还可以考虑将数据存储到磁贴中，但是我认为这没什么用。
答案 1 :(得分：0)
我不确定，但是我认为矩阵以长数组的形式存储在另一行之后，并使用指针算法将其映射到矩阵，因此您始终引用相同的地址并在其中计算距离您的值所在的内存
否则，您可以轻松地将其实现为这种类型，并为矩阵实现operator [int，int]
答案 2 :(得分：0)
初步评论：“ Levenshtein距离”是编辑距离（在通用定义下）。这是一个非常普遍的问题。您甚至可能不需要自己编写解决方案。查找现有代码。
现在，最后，对于一个正确的答案……您实际上根本不需要矩阵，并且您当然不需要“保存”矩阵：仅保留矩阵的“前面”就足够了动态编程矩阵而不是整个程序。
但是您应该选择什么“前沿”，以及如何提升它？我建议您使用反对角线作为前面，并给定每个反对角线，同时计算下一个反对角线。因此它将是{（0,0）}，然后是{（0,1），（1,0）}，然后是{（0,2），（1,1），（2,0）}，依此类推上。每个反对角线最多需要两个较早的反对角线-如果我们将每个反对角线的值连续保存在内存中，则下一个反对角线的访问模式将沿着先前的反对角线线性发展-这对缓存非常有用（请参阅我的other answer）。
因此，您将“并行化”计算，为每个线程提供一堆连续的反对角元素以进行计算；这应该够了吧。而且在任何时候，您只会在记忆中保留3个对角线：您正在处理的那个和前两个。您可以在三个这样的缓冲区之间循环，这样就不必一直都在分配内存（但是请确保预先分配具有最大反对角线长度的缓冲区）。
对于非正方形情况，整个过程应该基本相同。