【MPI】并行奇偶交换排序
typedef long long __int64;
#include "mpi.h"
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
int Compute_partner(int phase,int my_rank,int comm_sz){//根据趟数的奇偶性以及当前编号的编号得到partner进程的编号
int partner;
if(!(phase&1)){
if(my_rank&1){
partner=my_rank-1;
}
else{
partner=my_rank+1;
}
}
else{
if(my_rank&1){
partner=my_rank+1;
}
else{
partner=my_rank-1;
}
}
if(partner==-1 || partner==comm_sz){
partner=MPI_PROC_NULL;
}
return partner;
}
int main(int argc, char* argv[]){
int my_rank=0, comm_sz=0;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_sz);
int np,n,local_n;//分别为进行奇偶交换排序的趟数和读入的数据总量以及分成的每段的长度
FILE* fp;
if(my_rank==0){
fp=fopen("Sort.txt","r");
fscanf(fp,"%d%d",&np,&n);
local_n=n/comm_sz;
}
MPI_Bcast(&np,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
MPI_Bcast(&local_n,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
int* keys;
int* my_keys=new int[local_n];
if(my_rank==0){
keys=new int[n];
for(int i=0;i<n;++i){
fscanf(fp,"%d",&keys[i]);
}
fclose(fp);
}
double beginTime = MPI_Wtime();
MPI_Scatter(keys,local_n,MPI_INT,my_keys,local_n,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD); //sort(my_keys,my_keys+local_n);//串行快速排序 for(int i=0;i<local_n;++i){//串行奇偶交换排序
if(!(i&1)){
for(int j=0;j+1<local_n;j+=2){
if(my_keys[j]>my_keys[j+1]){
swap(my_keys[j],my_keys[j+1]);
}
}
}
else{
for(int j=1;j+1<local_n;j+=2){
if(my_keys[j]>my_keys[j+1]){
swap(my_keys[j],my_keys[j+1]);
}
}
}
} int* recv_keys=new int[local_n];
int* temp_keys=new int[local_n];
for(int i=0;i<np;++i){
int partner=Compute_partner(i, my_rank, comm_sz);
if (partner != MPI_PROC_NULL){
MPI_Sendrecv(my_keys, local_n, MPI_INT, partner, 0, recv_keys, local_n, MPI_INT, partner, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
if(my_rank<partner){//编号小的进程留下归并时较小的一半
int e=0,e1=0,e2=0;
int* temp_keys=new int[local_n];
while(e<local_n){
if(my_keys[e1]<=recv_keys[e2]){
temp_keys[e]=my_keys[e1];
++e;
++e1;
}
else{
temp_keys[e]=recv_keys[e2];
++e;
++e2;
}
}
for(int j=0;j<local_n;++j){
my_keys[j]=temp_keys[j];
}
}
else{//编号大的进程留下归并时较大的一半
int e=local_n-1,e1=local_n-1,e2=local_n-1;
while(e>=0){
if(my_keys[e1]>=recv_keys[e2]){
temp_keys[e]=my_keys[e1];
--e;
--e1;
}
else{
temp_keys[e]=recv_keys[e2];
--e;
--e2;
}
}
for(int j=0;j<local_n;++j){
my_keys[j]=temp_keys[j];
}
}
}
}
MPI_Gather(my_keys, local_n, MPI_INT, keys, local_n, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
double endTime = MPI_Wtime();
if (my_rank == 0){
for(int i=0;i<n;++i){
printf("%d ",keys[i]);
}
puts("");
printf("spent time = %lf second\n", endTime - beginTime);
}
delete[] keys;
delete[] my_keys;
delete[] recv_keys;
delete[] temp_keys;
MPI_Finalize();
return 0;
}
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