请编写按这一方法计算π值的并行程序并调试运行,生成随机数自己输入。任意生成3个正数,以这3个正数为边长可以围成一个钝角三角形的概率π也与有关,这个概率为(π-2)/4,设这三个正数为xy,z,设x≤y≤z,对于每一个确定的z,则必须满足 x+y>z, x²+y²<z²容易证明这两个式子即为以这3个正数为边长可以围成一个钝角三角形的充要条件。。
时间: 2023-12-03 20:47:27 浏览: 113
以下是一个使用 MPI 并行计算 π 值的程序,其中生成随机数的部分使用了 C++11 的随机数库:
```c++
#include <mpi.h>
#include <iostream>
#include <random>
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);
// 随机数生成器
std::mt19937 generator(std::random_device{}());
std::uniform_real_distribution<double> distribution(0.0, 1.0);
// 生成本地随机数
long long local_count = 0;
for (long long i = rank; i < TRIALS; i += size) {
double x = distribution(generator);
double y = distribution(generator);
if (x * x + y * y < 1.0) {
++local_count;
}
}
// 汇总各进程的计数
long long global_count;
MPI_Reduce(&local_count, &global_count, 1, MPI_LONG_LONG, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);
// 输出结果
if (rank == 0) {
double pi = 4.0 * global_count / TRIALS;
std::cout << "π ≈ " << pi << std::endl;
}
MPI_Finalize();
return 0;
}
```
其中 `TRIALS` 表示随机点的总数,可以根据需要自行设定。在每个进程中,我们使用 `std::mt19937` 和 `std::uniform_real_distribution` 分别定义了一个随机数生成器和一个均匀分布,用于生成随机点的坐标。然后我们遍历每个进程需要计算的随机点,并判断它是否在单位圆内,从而统计出本地计数 `local_count`。最后使用 `MPI_Reduce` 函数将各进程的计数汇总到 `global_count` 中,再由主进程计算出 π 值并输出即可。
至于钝角三角形的概率,可以在每个进程中生成随机数 xy 和 z,然后判断是否满足条件 x ≤ y ≤ z、x + y > z 和 x² + y² < z²,如果满足则计数器加一,最后汇总各进程的计数,再根据公式计算概率即可。
阅读全文