本文简要说明并行计算机及并行计算技术,作者以一个简单的例子,向大家介绍在vc下如何利用多线程模拟多处理机并行求取最大值问题。此程序只是一个利用多线程进行并行计算的简单例子,希望对各位进行并行算法的研究有所帮助。

    随着信息时代的到来,需要处理的信息量越来越庞大,需要解决的问题越来越复杂,使得计算量剧增。通过提高单个处理器的计算速度和采用传统的“顺序(串行)”计算技术已难以胜任。因此,需要有功能更强大的计算机系统和计算机技术来支撑。并行计算机及并行计算技术应运而生。

    但由于缺乏实验环境和机器设备,我们普通人很难研究并行算法,即使有了想法也同样面临着无法验证的尴尬。不过,好在像面向对象语言c++,java等都提供了多线程,使我们可以模拟多台处理机。下面,我就一个简单的例子,向大家介绍一下在vc下如何利用多线程模拟多处理机并行求取最大值问题。

    题目如下:令n=2的m次方,A是一个2n维的数组,待求最大值的数存放在A(n),A(n+1),……A(2n-1)中,所求得的最大值置于A(1),于是算法描述如下:

    输入:n=2的m次方个数存在数组A(n;2n-1)中;

    输出:最大数置于A(1)中。

    Begin
    For k=m-1 to 0 do
    For j=2 to 2n-1 par do
    A(j)=max(A(2j),A(2j+1))
    End For
    End For
    End

    显然,算法的时间t(n)=O(lgn),总比较次数为O(n),而最大的处理器数p(n)=n/2。(也即最大的线程数。)

    首先,我们建立一个基于对话框的应用程序,然后放置如图所示控件:

    然后定义全局变量如下,array用于存放产生的随机数。

    int g_nCount=0,j=0;
    int *array;

    在对话框的初始化函数中,我们随机产生n个数并存于数组array中,程序代码如下:

    void CDemoDlg::OnBtnInitial()
    {
     // 初始化数组
     srand((unsigned)time(NULL));
     int i,temp;
     CString str;
     UpdateData(true);
     g_nCount=pow(2,m_intCount);
     array=new int[2*g_nCount];
     //根据用户的输入,产生2的m次方的随机数并存于array[n]…a[2n-1]中
     for(i=g_nCount;i<2*g_nCount;i++)
     {
    temp=rand()/100;
    array[i]=temp;
     }
     //显示产生的n个随机数
     for(i=g_nCount;i<2*g_nCount;i++)
     {
    str.Format("Array[%d]= %d",i,array[i]);
    m_strArray+="\r\n";
    m_strArray+= str;
    m_strArray+="\r\n";
     }
     m_strArray+="\r\n";
     UpdateData(false);
    }

    void CDemoDlg::OnBtnCompute()
    {
     // 启动线程进行计算
     int k;
     for(k=m_intCount-1;k>=0;k--)
     {
    for(j=pow(2,k);j {
     AfxBeginThread(ComputeThread,GetSafeHwnd(),
     THREAD_PRIORITY_NORMAL);
    }
     }
     //线程体:较array[2j]与array[2j+1]的大小,将大值置于array[j]中
     UINT ComputeThread(LPVOID pParam)
     {
    if(array[2*j]>=array[2*j+1])
    {
     array[j]=array[2*j];
    }
    else
    {
     array[j]=array[2*j+1];
    }
    return 0;
     }
    }
    //显示计算结果
    void CDemoDlg::OnBtnShow()
    {
     // TODO: Add your control notification handler code here
     int k;
     CString str;
     for(k=1;k<2*g_nCount;k++)
     {
    str.Format("Array[%d]= %d",k,array[k]);
    m_strArray+="\r\n";
    m_strArray+= str;
    m_strArray+="\r\n";
     }

     UpdateData(false);
    }


    运行结果如图:

    从运行的结果图上我们可以清楚的看到线程的计算排序过程。
    此程序只是一个利用多线程进行并行计算的简单例子,希望对各位进行并行算法的研究有所帮助。

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