下面是使用埃拉托斯特尼筛法进行MPI并行编程的示例代码,仅包含内部循环部分。请注意,这只是一个示例,具体的实现可能会根据您的需求而有所不同。
from mpi4py import MPI
import math
def sieve(n, rank, size):
# 计算当前进程需要处理的范围
start = int(rank * n / size) + 2
end = int((rank + 1) * n / size) + 2
# 创建一个布尔数组,初始化为True
primes = [True] * (end - start)
# 计算当前进程的起始素数和结束素数
start_prime = 2
end_prime = int(math.sqrt(end)) + 1
# 使用埃拉托斯特尼筛法进行筛选
for i in range(start_prime, end_prime):
if primes[i - start]:
for j in range(i * i, end, i):
primes[j - start] = False
# 收集各进程的筛选结果
all_primes = comm.gather(primes, root=0)
if rank == 0:
# 在根进程合并结果
primes = [True] * n
for proc_primes in all_primes:
for i, is_prime in enumerate(proc_primes):
if is_prime:
primes[i + 2] = True
# 打印所有素数
for i, is_prime in enumerate(primes):
if is_prime:
print(i)
if __name__ == '__main__':
# 初始化MPI环境
comm = MPI.COMM_WORLD
rank = comm.Get_rank()
size = comm.Get_size()
# 输入要筛选的数的上限
n = int(input("Enter the upper limit: "))
# 调用筛选函数
sieve(n, rank, size)
此示例代码使用MPI并行编程实现了埃拉托斯特尼筛法。进程通过使用rank
和size
来确定它们应处理的范围。每个进程在其分配的范围内执行内部循环,将该范围内的非素数标记为False。最后,根进程收集所有进程的筛选结果,并在屏幕上打印出所有素数。
请注意,此示例仅包含内部循环的部分代码,以便更好地理解埃拉托斯特尼筛法在MPI并行编程中的应用。完整的代码将包括MPI的初始化和结束部分,以及其他必要的MPI函数调用。
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