Come calcolare il rapporto percentuale?
Sono nuovo mpi
e sto cercando di scrivere un mini C
programma che calcoli il rapporto percentuale dei numeri che l'utente inserisce.
Il rapporto percentuale viene calcolato da tale espressione
`δi = ((xi – xmin ) / (xmax – xmin )) * 100`.
I numeri immessi dall'utente sono memorizzati in un array di dimensioni fisse data[100]
e sono sparsi per tutti i processi (si suppone che questo programma funzioni solo con quattro processi). Il problema che sto affrontando è che la divisione non funziona sebbene tutti i processi abbiano i dati. Ad esempio, se l'utente inserisce i numeri, {1, 2, 3, 4}
il rapporto percentuale previsto in base all'espressione matematica è {0, 33.3, 66.6, 100}
ma invece ottengo {0,0,100,100}
. Questo è quello che ho.
#include <stdio.h>
#include "mpi.h"
int main(int argc, char** argv){
int my_rank;
int total_processes;
int root = 0;
int data[100];
int loc_data[100];
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &total_processes);
int input_size = 0;
if (my_rank == 0){
printf("Input how many numbers: ");
scanf("%d", &input_size);
printf("Input the elements of the array: ");
for(int i=0; i<input_size; i++){
scanf("%d", &data[i]);
}
}
MPI_Bcast(&input_size, 1, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
int loc_num = input_size/total_processes;
MPI_Scatter(&data, loc_num, MPI_INT, loc_data, loc_num, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
int global_max = 0;
int global_min = 0;
MPI_Reduce(&loc_data, &global_max, 1, MPI_INT, MPI_MAX, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Reduce(&loc_data, &global_min, 1, MPI_INT, MPI_MIN, root, MPI_COMM_WORLD);
float loc_delta[100];
int x = 0;
int y = 0;
float p = 0;
for(int j = 0; j< loc_num; j++){
x = loc_data[j] - global_min;
y = global_max - global_min;
}
MPI_Bcast(&y, 1, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
for(int j = 0; j< loc_num ; j++){
p = (x / y) * 100;
printf("p= %f \n", p);
loc_delta[j] = p;
}
float final_delta[100];
MPI_Gather(&loc_delta, 1, MPI_FLOAT, final_delta, 1, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
if(my_rank == 0){
printf("max number: %d\n", global_max);
printf("min number: %d\n", global_min);
for(int i = 0; i<input_size; i++)
printf("delta[%d]: %.2f | ", i+1, final_delta[i]);
}
printf("\n");
MPI_Finalize();
return 0;
}
Risposte
Ci sono diversi problemi con il tuo codice.
Primo:
int global_max = 0;
int global_min = 0;
MPI_Reduce(&loc_data, &global_max, 1, MPI_INT, MPI_MAX, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Reduce(&loc_data, &global_min, 1, MPI_INT, MPI_MIN, root, MPI_COMM_WORLD);
purtroppo,
MPI non ottiene il minimo di tutti gli elementi nell'array, devi farlo manualmente. ( fonte )
Pertanto, è necessario prima calcolare l' array min
e max
all'interno di ciascun processo, quindi è possibile ridurre quelli min
e i max
risultati tra gli altri processi. Poiché tutti i processi dovrebbero avere il min
e max
di quell'array, invece di MPI_Reduce , dovresti usare MPI_Allreduce . E il tuo codice sarebbe simile al seguente:
int local_max = loc_data[0];
int local_min = loc_data[0];
for(int i = 1; i < loc_num; i++){
local_max = (local_max > loc_data[i]) ? local_max : loc_data[i];
local_min = (local_min < loc_data[i]) ? local_min : loc_data[i];
}
int global_max = local_max;
int global_min = local_min;
MPI_Allreduce(&local_max, &global_max, 1, MPI_INT, MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Allreduce(&local_min, &global_min, 1, MPI_INT, MPI_MIN, MPI_COMM_WORLD);
A meno che tu non stia assumendo che loc_num=1
, cosa che non dovresti, questo codice
for(int j = 0; j< loc_num; j++){
x = loc_data[j] - global_min;
y = global_max - global_min;
}
sovrascrive lo stesso x
e y
. Inoltre, non dovresti chiamare MPI_Bcast(&y, 1, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
, vuoi che tutti i processi calcolino prima in parallelo il loro lavoro in base alla formula:
δi = ((xi – xmin ) / (xmax – xmin )) * 100.
e solo allora rimandano il lavoro al processo master . Quindi ogni processo dovrebbe applicare quella formula ai propri indici di input, memorizzare i risultati in un array e inviarlo di nuovo al processo master . Così:
float loc_delta[100];
float y = global_max - global_min;
for(int j = 0; j< loc_num; j++){
loc_delta[j] = (((float) (loc_data[j] - global_min) / y) * 100.0);
}
float final_delta[100];
MPI_Gather(&loc_delta, loc_num, MPI_FLOAT, final_delta, loc_num, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
Notate che sto lanciando (((float) (loc_data[j] - global_min) / y) * 100.0);
per galleggiare . In caso contrario, C
restituirebbe una int
rappresentazione del risultato.