用python多进程解决两个大小为N×N的矩阵相乘时,假设子进程个数为N个,请给出多进程实现的分析与Python实现代码。要求:N = 5;两个N×N矩阵的元素值自行设置。
时间: 2024-05-07 08:23:22 浏览: 60
分析:
矩阵相乘是一个非常常见的计算操作,但是对于大规模的矩阵相乘,串行计算的效率很低,因此可以采用多进程的方式来提高计算速度。具体实现可以将两个矩阵分别划分为N个块,每个块在一个子进程中计算,最后将结果合并。
Python实现代码:
```python
import multiprocessing
# 定义矩阵大小
N = 5
# 构造两个矩阵
matrix1 = [[1 for i in range(N)] for j in range(N)]
matrix2 = [[2 for i in range(N)] for j in range(N)]
# 定义矩阵相乘的子进程函数
def multiply_block(matrix1, matrix2, result, row, col):
sum = 0
for k in range(N):
sum += matrix1[row][k] * matrix2[k][col]
result[row][col] = sum
# 定义主进程函数
def main():
# 定义结果矩阵
result = [[0 for i in range(N)] for j in range(N)]
# 创建进程池
pool = multiprocessing.Pool(N)
# 计算结果矩阵
for i in range(N):
for j in range(N):
pool.apply_async(multiply_block, args=(matrix1, matrix2, result, i, j))
# 关闭进程池
pool.close()
pool.join()
# 打印结果矩阵
for i in range(N):
for j in range(N):
print(result[i][j], end=" ")
print()
if __name__ == '__main__':
main()
```
在上面的代码中,我们首先定义了矩阵大小N,然后构造了两个N×N的矩阵。接着定义了一个子进程函数multiply_block,在这个函数中,我们可以计算矩阵中每个元素的值。在主进程函数中,我们首先创建了一个进程池,然后使用apply_async方法异步地调用multiply_block函数,最后关闭进程池等待所有子进程执行完毕。最后,我们打印出结果矩阵。
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