请使用C语言编写完整的PageRank算法,使用MPI并行编程
时间: 2024-02-09 19:12:55 浏览: 89
PageRank算法的C实现,有和没有并行化_C语言_代码_下载
以下是使用C语言编写完整的PageRank算法,使用MPI并行编程的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>
#define N 100 // 网页总数
#define DAMPING_FACTOR 0.85 // 阻尼系数
#define EPSILON 0.0001 // 收敛精度
int main(int argc, char** argv) {
int rank, size; // 进程编号和总进程数
int i, j; // 网页编号
int iter = 0; // 迭代次数
double diff, diff_all; // 差值和全局差值
double pr[N], pr_new[N], pr_all[N]; // 网页PageRank值
double link[N][N]; // 网页链接矩阵
// 初始化MPI
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
// 初始化网页链接矩阵
for (i = 0; i < N; i++) {
for (j = 0; j < N; j++) {
link[i][j] = (double)rand() / RAND_MAX;
}
}
// 初始化网页PageRank值
for (i = 0; i < N; i++) {
pr[i] = 1.0 / N;
}
// 迭代计算PageRank值
do {
// 计算本地网页PageRank值
for (i = rank; i < N; i += size) {
pr_new[i] = 0.0;
for (j = 0; j < N; j++) {
if (link[j][i] > 0.0) {
pr_new[i] += pr[j] / link[j][i];
}
}
pr_new[i] *= DAMPING_FACTOR;
pr_new[i] += (1.0 - DAMPING_FACTOR) / N;
}
// 计算本地网页PageRank值的差值
diff = 0.0;
for (i = rank; i < N; i += size) {
diff += fabs(pr_new[i] - pr[i]);
}
// 求所有进程的差值和
MPI_Allreduce(&diff, &diff_all, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD);
// 将本地网页PageRank值的差值发送给其他进程
for (i = 0; i < size; i++) {
if (i != rank) {
MPI_Send(&diff, 1, MPI_DOUBLE, i, 0, MPI_COMM_WORLD);
}
}
// 接收其他进程的网页PageRank值
for (i = 0; i < size; i++) {
if (i != rank) {
MPI_Recv(pr_all, N, MPI_DOUBLE, i, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
for (j = 0; j < N; j++) {
pr_new[j] += pr_all[j];
}
}
}
// 更新网页PageRank值
for (i = rank; i < N; i += size) {
pr[i] = pr_new[i];
}
// 求所有进程的网页PageRank值
MPI_Allgather(pr, N, MPI_DOUBLE, pr_all, N, MPI_DOUBLE, MPI_COMM_WORLD);
// 增加迭代次数
iter++;
} while (diff_all > EPSILON);
// 输出网页PageRank值
if (rank == 0) {
printf("Iterations: %d\n", iter);
for (i = 0; i < N; i++) {
printf("PR[%d] = %f\n", i, pr_all[i]);
}
}
// 结束MPI
MPI_Finalize();
return 0;
}
```
以上代码使用MPI实现了PageRank算法的并行计算,其中每个进程负责计算部分网页的PageRank值,并将计算结果传递给其他进程进行汇总。同时,代码中还实现了收敛精度的控制和迭代次数的统计,以及网页链接矩阵的随机初始化。
阅读全文