用梯形思想编写MPI程序,判断素数,进程0读取输入的n个整数(其中n刚好是进程数的倍数),并将这些整数平均分配到各个进程,最后进程0打印所有素数。
时间: 2024-05-12 20:20:24 浏览: 96
以下是用梯形思想编写的MPI程序,用于判断素数:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <mpi.h>
int is_prime(int n) {
int i;
if (n <= 1) {
return 0;
}
for (i = 2; i <= sqrt(n); i++) {
if (n % i == 0) {
return 0;
}
}
return 1;
}
int main(int argc, char** argv) {
int rank, size, n, i, j, count = 0, *data, *recv_counts, *displs;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
if (rank == 0) {
printf("Enter the number of integers: ");
scanf("%d", &n);
data = (int*) malloc(n * sizeof(int));
for (i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &data[i]);
}
}
MPI_Bcast(&n, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
int block_size = n / size;
int* block_data = (int*) malloc(block_size * sizeof(int));
MPI_Scatter(data, block_size, MPI_INT, block_data, block_size, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
int local_count = 0;
for (i = 0; i < block_size; i++) {
if (is_prime(block_data[i])) {
local_count++;
}
}
MPI_Reduce(&local_count, &count, 1, MPI_INT, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);
if (rank == 0) {
printf("Total number of primes: %d\n", count);
recv_counts = (int*) malloc(size * sizeof(int));
displs = (int*) malloc(size * sizeof(int));
recv_counts[0] = block_size;
displs[0] = 0;
for (i = 1; i < size; i++) {
recv_counts[i] = block_size;
displs[i] = displs[i - 1] + block_size;
}
int* all_data = (int*) malloc(n * sizeof(int));
MPI_Gatherv(block_data, block_size, MPI_INT, all_data, recv_counts, displs, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
printf("All primes: ");
for (i = 0; i < n; i++) {
if (is_prime(all_data[i])) {
printf("%d ", all_data[i]);
}
}
printf("\n");
free(data);
free(recv_counts);
free(displs);
free(all_data);
}
free(block_data);
MPI_Finalize();
return 0;
}
```
程序的运作方式如下:
1. 进程0读取输入的n个整数,并将这些整数平均分配到各个进程。
2. 每个进程计算它分配到的整数中有多少个素数,并将本地计数器的值通过MPI_Reduce函数汇总到进程0的计数器中。
3. 进程0使用MPI_Gatherv函数将各个进程中的整数收集到一个数组中,并打印出所有素数。
在这个程序中,我们使用了以下MPI函数:
- MPI_Init:初始化MPI环境。
- MPI_Comm_rank:获取当前进程的rank。
- MPI_Comm_size:获取MPI_COMM_WORLD通信域中进程的数量。
- MPI_Bcast:将一个值广播到所有进程中。
- MPI_Scatter:将一个数组分发到各个进程中。
- MPI_Reduce:把各个进程的值汇总到一个进程中。
- MPI_Gatherv:把各个进程的数组收集到一个进程中。
对于本程序中使用的MPI函数,可以参考MPI的官方文档进行更深入的了解。
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