MPI与OPM实现的三种排序算法代码及其执行指南

资源摘要信息:"该资源是关于三种基本排序算法——冒泡排序、选择排序和快速排序的并行版本的实现。这些算法均通过MPI（消息传递接口）和OPM（一种假设的并行处理框架，可能是文档错误，实际上应为OpenMP，下面将默认为OpenMP进行解释）进行了并行化处理。资源包含在Windows WSL2 Ubuntu20.04环境下使用GCC、Build-essential、MPICH等工具开发的源代码，以及用于执行和生成数据的脚本。此外，还提供了Python脚本来读取和可视化排序结果。" 知识点: 1. 排序算法基础： - 冒泡排序：通过重复遍历要排序的列表，比较相邻元素，如果顺序错误就交换它们。这个过程重复到列表被排序。 - 选择排序：在未排序的序列中找到最小（或最大）元素，与序列的起始位置交换。然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（或最大）元素，与起始位置的下一个元素交换，如此重复。 - 快速排序：选择一个基准元素，分区操作，重新排列列表，使得所有比基准小的元素摆放在基准前面，所有比基准大的元素摆放在基准的后面。递归地在基准左右两边的子列表上重复这个过程。 2. 并行计算与并行框架： - MPI（消息传递接口）：是一种消息传递库标准，支持分布式内存并行计算环境中的进程间通信。 - OpenMP：是一个支持多平台共享内存并行编程的API，它可以在C、C++和Fortran程序中使用，主要通过编译器指令（如#pragma）来实现并行区域。 3. 软件开发环境与工具： - Windows WSL2 Ubuntu20.04：Windows Subsystem for Linux 2是一个在Windows 10和Windows 11中提供Linux二进制可执行文件兼容性的系统，Ubuntu 20.04 LTS是其中一种Linux发行版。 - GCC（GNU Compiler Collection）：是 GNU 项目提供的编译器套件，支持多种编程语言，包括C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada等。 - Build-essential：是包含在基于Debian的Linux发行版（如Ubuntu）中的软件包，用于提供编译软件所需的编译器和其他工具，如GCC和make。 - MPICH：是一种实现了MPI标准的并行计算软件库，用于在计算机集群上创建和运行并行程序。 4. 数据生成与执行脚本： - 执行脚本(xxx.sh)：是指令文件，用于自动化运行一系列命令，例如生成初始数据和执行排序程序。 - 数据批量生成：指的是能够根据需求生成不同规模数据集的功能，这在测试和比较算法性能时非常有用。 5. 数据可视化与工作表生成： - Python脚本：指使用Python语言编写的脚本程序，用于读取排序后的数据并执行数据分析与可视化。 - 数据可视化：通过图形化方式表达数据，帮助用户更容易地理解数据的含义和发现数据中的模式。 - Excel工作表保存：指的是使用Python将分析结果保存为Microsoft Excel文件格式，以便于进一步处理和查看。 6. 文件结构与资源文件： - sort-parallel-master：这可能是项目文件夹的名称，表明了项目是一个主项目（master），包含并行排序算法的源代码和相关脚本。 通过这些知识点，可以了解到如何在并行计算环境中实现和测试排序算法，以及如何通过数据可视化分析和展示算法性能。这些技能对于高性能计算和算法开发领域的专业人士是非常重要的。