题目描述:使用MPI并行编程实现对被积函数为f(x)=sinx在区间[0,Π]上进行数值积分。将区间[0,Π]均分成若干个子区间,将每个子区间所对应的积分近似值相加得到整个区间的积分值,从而得到被积函数在区间[0,Π]上的积分值。 解题提示:将整个区间划分为多个子区间并分配给不同的MPI进程进行计算。1、 首先使用MPI自带的广播函数将区间的信息(即区间起始点a和终止点b)在各个进程中同步;2、 然后使用MPI自带的全局通信函数将所有进程计算的子积分结果累加,得到整个区间的计算结果。3、 可以采用梯形公式或其他方法计算每个子区间所对应的积分值,从而得到整个区间的积分结果。提倡使用误差更小的计算方法。请写出c语言代码
时间: 2024-03-13 07:42:39 浏览: 144
以下是使用MPI并行编程实现对sinx在区间[0,π]上进行数值积分的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <mpi.h>
double f(double x) {
return sin(x);
}
double trapezoid(double a, double b, int n) {
double h = (b - a) / n;
double sum = (f(a) + f(b)) / 2;
for (int i = 1; i < n; i++) {
double x = a + i * h;
sum += f(x);
}
return sum * h;
}
int main(int argc, char** argv) {
int rank, size, n = 1000;
double a = 0, b = M_PI, h, my_sum = 0, total_sum;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
h = (b - a) / size;
double my_a = a + rank * h;
double my_b = my_a + h;
my_sum = trapezoid(my_a, my_b, n);
MPI_Reduce(&my_sum, &total_sum, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);
if (rank == 0) {
printf("The integral of sin(x) from 0 to pi is %f\n", total_sum);
}
MPI_Finalize();
return 0;
}
```
解释一下代码的主要工作流程:
1. 首先通过MPI函数获取进程的rank和size。
2. 然后根据进程的rank计算出每个进程需要计算的子区间的起始点和终止点。
3. 接着在每个进程中计算出子区间的积分近似值,这里使用了梯形公式。
4. 最后使用MPI_Reduce函数将各个进程计算出的子积分结果累加,得到整个区间的积分值。
需要注意的是,在实际应用中,需要根据实际情况调整每个进程计算的子区间数量和积分近似值的精度,以达到更好的性能和精度。
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