omp.cpp - master - PavelPanchuk/lab3

omp.cpp
208 строк5 KB
PavelPanchuk
create omp.cpp
14 дек 2024, 17:44
14 дек 2024, 17:44748c929
//g++ lab3_vs.cpp -fopenmp -o lab3_vs && ./lab3_vs 
#include <iostream>
#include <omp.h>
//#include <mpi.h>
#include <cmath>
#include <ctime>

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


  for (int i = 0; i < n; i++)
  {
    //    #pragma omp parallel for
    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)
      {
        #pragma omp critical
        {
          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);


//omp_set_num_threads(3);

  if(rank==0)
  {
  */

omp_set_num_threads(4);

  double** a, * y, * x;
  int n;
  cout << "Введите количество уравнений: ";
  cin >> n;

    /* Начать измерение времени*/
  clock_t start, finish;
  double  duration;
start=clock();
   // Выделение памяти для матрицы и вектора
    a = new double* [n];
    y = new double[n];



    //генерация матрицы
      #pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
      a[i] = new double[n];
    }

    // Генерация случайных чисел для матрицы A и вектора y
    srand(time(0));  // Инициализация генератора случайных чисел
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        #pragma omp parallel for
      for (int j = 0; j < n; j++)
      {
        a[i][j] = rand() % 100 + 1;  // Генерация случайного числа от 1 до 100
      }
    }
  #pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
      y[i] = rand() % 100 + 1;  // Генерация случайного числа от 1 до 100 для правой части
    }

//конец генерации матрицы


  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;



/*
  clock_t start1, finish1;
  double  duration1;
start1=clock();
 double sum=0;
      a[10000] = new double[n];

    #pragma omp parallel for reduction(+:sum)
  for (int i = 0; i < 100000; i++){
    cout << "x[" << i << "]=" << endl;
      //  sum += i;

  }

  finish1= clock();
  duration1 = (double)(finish1 - start1)/ CLOCKS_PER_SEC;
  cout << "Время выполнения программы="<<duration1<<endl;
*/
//}
//  MPI_Finalize();
  return 0;
}