采用mpi实现树搜索代码实现

下面是一个使用 MPI 实现树搜索的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>

#define MASTER 0
#define TAG 0

typedef struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode* left;
    struct TreeNode* right;
} TreeNode;

typedef struct Task {
    int depth;
    TreeNode* node;
} Task;

void dfs(TreeNode* root, int depth, int maxDepth, int* count) {
    if (depth > maxDepth) return;
    (*count)++;
    if (!root) return;
    dfs(root->left, depth + 1, maxDepth, count);
    dfs(root->right, depth + 1, maxDepth, count);
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    MPI_Init(&argc, &argv);
    int rank, size;
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

    if (size < 2) {
        printf("At least 2 processes are required!\n");
        MPI_Finalize();
        return 1;
    }

    int maxDepth = 10;
    int count = 0;
    Task task;
    TreeNode* root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
    root->val = 0;
    root->left = NULL;
    root->right = NULL;

    if (rank == MASTER) {
        task.node = root;
        task.depth = 0;
        MPI_Send(&task, sizeof(Task), MPI_BYTE, 1, TAG, MPI_COMM_WORLD);
    } else {
        MPI_Status status;
        MPI_Recv(&task, sizeof(Task), MPI_BYTE, rank - 1, TAG, MPI_COMM_WORLD, &status);
        if (task.depth < maxDepth) {
            TreeNode* node = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
            node->val = rank;
            node->left = NULL;
            node->right = NULL;
            task.node->left = node;
            Task newTask = {task.depth + 1, node};
            MPI_Send(&newTask, sizeof(Task), MPI_BYTE, rank + 1, TAG, MPI_COMM_WORLD);
            MPI_Send(&newTask, sizeof(Task), MPI_BYTE, rank + 1, TAG, MPI_COMM_WORLD);
        }
    }

    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

    dfs(root, 0, maxDepth, &count);

    if (rank == MASTER) {
        printf("Total count: %d\n", count);
    }

    MPI_Finalize();
    return 0;
}

这个程序使用 MPI 实现了一个简单的树搜索，每个进程都会创建一个树节点，并将其左右子节点发送给其前驱和后继进程。在搜索过程中，每个进程都会遍历其所拥有的子树，并统计满足条件的节点个数。最后，主进程将所有进程遍历的节点个数相加，得到搜索结果。

需要注意的是，这个程序仅仅是一个示例，实际应用中需要根据具体的需求进行修改。另外，MPI 的使用也需要谨慎，需要注意避免死锁等问题。