mpii.cpp - master - PavelPanchuk/lab3

mpii.cpp
163 строки4 KB
PavelPanchuk
create mpii.cpp
12 дек 2024, 12:44
12 дек 2024, 12:44561d7c8
#include <iostream>
#include <omp.h>
#include <cmath>
#include <mpi.h>
#include <ctime>

using namespace std;
// Вывод системы уравнений
void sysout(double** a, double* y, int n)
{


  for (int i = 0; i < n; i++)
  {
    for (int j = 0; j < n; j++)
    {
      cout << a[i][j] << "*x" << j;
      if (j < n - 1)
        cout << " + ";
    }
    cout << " = " << y[i] << endl;
  }

return;
}


double* gauss(double** a, double* y, int n)
{
  double* x, max;
  int k, index;
  const double eps = 0.00001;  // точность
  x = new double[n];
  k = 0;
  while (k < n)
  {
    // Поиск строки с максимальным a[i][k]
    max = abs(a[k][k]);
    index = k;

    #pragma omp parallel for
    for (int i = k + 1; i < n; i++)
    {
      if (abs(a[i][k]) > max)
      {
        max = abs(a[i][k]);
        index = i;
      }
    }


    // Перестановка строк
    if (max < eps)
    {
      // нет ненулевых диагональных элементов
      cout << "Решение получить невозможно из-за нулевого столбца ";
      cout << index << " матрицы A" << endl;
      return 0;
    }

   #pragma omp parallel for
    for (int j = 0; j < n; j++)
    {
      double temp = a[k][j];
      a[k][j] = a[index][j];
      a[index][j] = temp;
    }
    double temp = y[k];
    y[k] = y[index];
    y[index] = temp;

  // Нормализация уравнений
  #pragma omp for //может ломать
    for (int i = k; i < n; i++)
    {
      double temp = a[i][k];
      if (abs(temp) < eps) continue; // для нулевого коэффициента пропустить

      #pragma omp parallel for
      for (int j = k; j < n; j++){
        a[i][j] = a[i][j] / temp;
      }

      y[i] = y[i] / temp;
      if (i == k)  continue; // уравнение не вычитать само из себя

      #pragma omp parallel for
      for (int j = 0; j < n; j++)
        a[i][j] = a[i][j] - a[k][j];
      y[i] = y[i] - y[k];

    }
    k++;

  }
  // обратная подстановка
//#pragma omp parallel for
  for (k = n - 1; k >= 0; k--)
  {
    x[k] = y[k];

    #pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < k; i++)
      y[i] = y[i] - a[i][k] * x[k];
  }
  return x;
}

int main(int argc, char** argv)
{
  MPI_Init(&argc,&argv);
int rank, size;
  MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
  MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

  if(rank==0)
  {
  double** a, * y, * x;
  int n;
  cout << "Введите количество уравнений: ";
  cin >> n;
  a = new double* [n];
  y = new double[n];
  for (int i = 0; i < n; i++)
  {
    a[i] = new double[n];
    for (int j = 0; j < n; j++)
    {
      cout << "a[" << i << "][" << j << "]= ";
      cin >> a[i][j];
    }
  }
  for (int i = 0; i < n; i++)
  {
    cout << "y[" << i << "]= ";
    cin >> y[i];
  }


    /* Начать измерение времени*/
  clock_t start, finish;
  double  duration;


  start = clock();

  sysout(a, y, n);
  x = gauss(a, y, n);

  #pragma omp parallel for
  for (int i = 0; i < n; i++){
    cout << "x[" << i << "]=" << x[i] << endl;
  }

  /* итог измерение времени*/
  finish = clock();
  duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
  cout << "Время выполнения программы="<<duration<<endl;

}
  MPI_Finalize();
  return 0;
}