假定有一组进程,每个进程随机生成一个数字,请编写MPI程序,对这些数字进行排序,并把排序结果通知到每一个进程。 每个进程把生成的数字、进程号以及所处的次序在屏幕上打印出来之后退出。
时间: 2023-12-06 13:44:16 浏览: 32
以下是一个基于MPI的并行排序程序,可以实现你所需的功能。程序使用MPI库中的MPI_Bcast和MPI_Scatter函数分别将数据广播到所有进程和将数据分发给各个进程。排序算法使用快速排序。
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = (low - 1);
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
swap(&arr[i], &arr[j]);
}
}
swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
return (i + 1);
}
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
int main(int argc, char** argv) {
int rank, size;
int *nums, *sub_nums;
int num_size, sub_size;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
if (rank == 0) {
printf("Enter number of elements: ");
scanf("%d", &num_size);
nums = (int*) malloc(num_size * sizeof(int));
for (int i = 0; i < num_size; i++) {
nums[i] = rand() % 100;
printf("%d ", nums[i]);
}
printf("\n");
}
MPI_Bcast(&num_size, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
sub_size = num_size / size;
sub_nums = (int*) malloc(sub_size * sizeof(int));
MPI_Scatter(nums, sub_size, MPI_INT, sub_nums, sub_size, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
quickSort(sub_nums, 0, sub_size - 1);
MPI_Gather(sub_nums, sub_size, MPI_INT, nums, sub_size, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
if (rank == 0) {
quickSort(nums, 0, num_size - 1);
printf("Sorted numbers: ");
for (int i = 0; i < num_size; i++) {
printf("%d ", nums[i]);
}
printf("\n");
}
free(sub_nums);
MPI_Finalize();
return 0;
}
```
在这个程序中,主进程(rank 0)首先生成一组随机数并将其广播到所有进程。然后,每个进程都使用MPI_Scatter从主进程中接收一部分数据,并对其进行快速排序。最后,所有进程都将其排序后的数据发送给主进程,主进程将其合并并打印出来。
请注意,由于需要将数据分发给各个进程,因此输入数据的总大小应该是进程数的倍数。如果这个条件不满足,那么程序可能会出现错误。
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