在串行实现π计算基础上,按照任务分解思想,对问题进行并行化改造,并实现代码。 实现语言不限。 根据任务分解思想要求, 1、使用单线程计算π、两线程计算π、四线程计算π 2、在程序中,必须记下不同线程计算π的时间 3、输出格式: 单线程时间:2.000秒 2线程时间:1.5000秒 4线程时间:1.0000秒

时间: 2023-03-24 11:03:51 浏览: 49
好的,我可以回答这个问题。根据任务分解思想,我们可以将π的计算任务分解成多个子任务,然后分配给不同的线程并行计算。具体实现可以使用多线程编程技术,例如使用 pthread 库实现。以下是示例代码: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <sys/time.h> #define NUM_THREADS 4 double pi = .; int num_steps = 100000000; void *calc_pi(void *threadid) { long tid = (long)threadid; int start = tid * num_steps / NUM_THREADS; int end = (tid + 1) * num_steps / NUM_THREADS; double sum = .; double x; for (int i = start; i < end; i++) { x = (i + .5) / num_steps; sum += 4. / (1. + x * x); } pi += sum / num_steps; pthread_exit(NULL); } int main(int argc, char *argv[]) { pthread_t threads[NUM_THREADS]; struct timeval start_time, end_time; long t; double single_thread_time, two_threads_time, four_threads_time; // single thread gettimeofday(&start_time, NULL); calc_pi((void *)); gettimeofday(&end_time, NULL); single_thread_time = (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 100000.; printf("单线程时间:%.4f秒\n", single_thread_time); // two threads gettimeofday(&start_time, NULL); for (t = ; t < 2; t++) { pthread_create(&threads[t], NULL, calc_pi, (void *)t); } for (t = ; t < 2; t++) { pthread_join(threads[t], NULL); } gettimeofday(&end_time, NULL); two_threads_time = (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 100000.; printf("2线程时间:%.4f秒\n", two_threads_time); // four threads gettimeofday(&start_time, NULL); for (t = ; t < 4; t++) { pthread_create(&threads[t], NULL, calc_pi, (void *)t); } for (t = ; t < 4; t++) { pthread_join(threads[t], NULL); } gettimeofday(&end_time, NULL); four_threads_time = (end_time.tv_sec - start_time.tv_sec) + (end_time.tv_usec - start_time.tv_usec) / 100000.; printf("4线程时间:%.4f秒\n", four_threads_time); return ; } ``` 在上面的代码中,我们定义了一个 calc_pi 函数来计算π的值,该函数接受一个线程 ID 参数,根据该参数计算出该线程需要计算的子任务范围,并将计算结果累加到全局变量 pi 中。在主函数中,我们先使用单线程计算π的值,并记录计算时间;然后使用两个线程和四个线程分别计算π的值,并记录计算时间。最后,我们按照要求输出不同线程计算π的时间。 希望这个回答能够帮助你!

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