Is there an expression of performance for an algorithm or data structure that attempts to consider cache and other hardware concerns?

Context: in my class we’re looking at binary trees and it seems like it would be extremely difficult to optimize data retrieval with the structure. I know B-Trees address this problem, but I haven’t seen a formal analysis of how much speed is improved considering some amount of cache.

I’ve never applied it to rigorously prove the cost of some algorithm or data structure but I believe what you’re looking for is the Idealized-cache model. The idea is to do Big O analysis where the cost is the number of cache block transfers instead of atomic machine instructions. E.g. Traversing an array under that model is O(n/B) where n is the number of elements and B is the cache block size. (Technically n is the number of bytes the array elements take up, but the difference between that and the number of elements is a constant factor, which Big O notation ignores.)

You might want to read the paper Cache Efficient Functional Algorithms, which applies this kind of analysis in the context of a purely functional language. I’m sure there’s plenty of other papers as well; cache-efficient and cache-oblivious data structures and algorithms are an active research topic.

In a language with a generational garbage collector you make use of the heuristic that things that are allocated sequentially in time will generally end up adjacent in memory. The reason for this is that generational garbage collectors usually allocate sequentially in the youngest generation, and when a collection happens the live objects will be compacted and possibly moved to an older generation as well. When this happens the object graph will generally be traversed in depth-first or breadth-first order, but either way objects end up adjacent to other objects they point to.

If your language’s garbage collector is non-generational and also non-moving/copying/compacting I don’t know what you’d do, but then your performance is probably screwed either way since your memory is fragmented.

On the subject cache-efficient trees, you might want to read Improving RRB-Tree Performance through Transience which talks about a vector/list implementation using trees whose nodes have 31 or 32 children each.

What kind of formal analysis do you mean?
If you look at Big O notation, the complexity does not change when you change a constant factor. What I mean is: a cache may be faster than RAM, but that does not change your complexity from O(n) to O(log n).

I think the problem is that things like cache optimization are so much dependent on the specific hardware that a formal analysis is not really useful.

4

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật