并行比特位排序(Parallel Bitwise Sort)是一种使用MPI(Message Passing Interface)进行并行计算的排序算法。以下是一个示例的解决方法:
#include
int main(int argc, char** argv) {
int rank, size;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
// ...
MPI_Finalize();
return 0;
}
#include
#include
#include
std::vector generateData(int numElements) {
std::vector data(numElements);
srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < numElements; i++) {
data[i] = rand();
}
return data;
}
// ...
int numElements = 100; // 每个进程生成的随机数数量
std::vector data = generateData(numElements);
#include
void bitonicSort(std::vector& data) {
int numElements = data.size();
for (int stage = 2; stage <= numElements; stage *= 2) {
for (int pass = stage / 2; pass > 0; pass /= 2) {
for (int i = 0; i < numElements; i++) {
int j = i ^ pass;
if (j > i) {
if ((i & stage) == 0 && data[i] > data[j]) {
std::swap(data[i], data[j]);
}
if ((i & stage) != 0 && data[i] < data[j]) {
std::swap(data[i], data[j]);
}
}
}
}
}
}
// ...
bitonicSort(data);
void parallelBitonicSort(std::vector& data) {
int rank, size;
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
int numElements = data.size();
int numLocalElements = numElements / size;
// 分发数据
std::vector localData(numLocalElements);
MPI_Scatter(data.data(), numLocalElements, MPI_INT, localData.data(), numLocalElements, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
// 局部排序
bitonicSort(localData);
// 聚集数据
MPI_Gather(localData.data(), numLocalElements, MPI_INT, data.data(), numLocalElements, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
}
// ...
parallelBitonicSort(data);
void printData(const std::vector& data) {
for (int i = 0; i < data.size(); i++) {
std::cout << data[i] << " ";
}
std::cout << std::endl;
}
// ...
printData(data);
这是一个简单的并行比特位排序算法的示例。在实际应用中,还需要考虑如何处理边界情况、优化通信和数据分发等问题。
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