第六章并行算法基本设计策略.ppt

第六章 并行算法设计策略  6.1 串行算法的直接并行化 6.2 从问题描述开始设计并行算法 6.3 借用已有算法求解新问题 6.1串行算法的直接并行化 直接并行化的关键： 分析数据执行的相关性 检测算法结构的固有串行性 T1 T2 T3 任务图 任务T1和T2可以并行 T3则需要等待T1, T2执行结束后，才能运行 * * 6.1.1设计方法的描述 设计策略描述 发掘和利用现有串行算法中的并行性，直接将串行算法改造为并行算法。 注意 由串行算法直接并行化的方法是并行算法设计的最常用方法之一； 不是所有的串行算法都可以直接并行化的； 一个好的串行算法并不能并行化为一个好的并行算法； 许多数值串行算法可以并行化为有效的数值并行算法。 * * 5.1.2 快排序算法的并行化 算法5.2 PRAM-CRCW上的快排序二叉树构造算法 输入：序列(A1,…,An)和n个处理器 输出：供排序用的一棵二叉排序树 Begin (1)for each processor i do (2)repeat for each processor iroot do (1.1)root=i if (AiAfi)∨(Ai=Afi∧ifi) then (1.2)fi=root (2.1)LCfi=i (1.3)LCi=RCi=n+1 (2.2)if i=LCfi then exit else fi=LCfi endif end for else (2.3)RCfi=i (2.4)if i=RCfi then exit else fi=RCfi endif endif end repeat End * * P1 A1 4 P2 A2 1 P3 A3 3 P4 A4 2 P5 A5 5 f1 LC1 RC1 1 6 6 f2 LC2 RC2 1 6 6 f3 LC3 RC3 1 6 6 f4 LC4 RC4 1 6 6 f5 LC5 RC5 1 6 6 A2Af2=A1 LCf2= LC1 =2 i=2=LCf2= 2 exit A3Af3=A1 LCf3= LC1 =3 i=3≠LCf2= 2 f3 =LCf3 = LC1 =2 A4Af4=A1 LCf4= LC1 =4 i=4≠LCf2= 2 f4 =LCf4 = LC1 =2 A5Af5=A1 RCf2=RC1 =5 i=5=RCf5= 5 exit f1 LC1 RC1 1 2 5 f2 LC2 RC2 1 6 6 f3 LC3 RC3 2 6 6 f4 LC4 RC4 2 6 6 f5 LC5 RC5 1 6 6 A3Af3=A2 RCf3=RC2 =3 i=3=RCf3=3 exit A4Af4=A2 RCf4=RC2 =4 i=4 ≠ RCf3=3 f4 =RCf4 = RC2 =3 f1 LC1 RC1 1 2 5 f2 LC2 RC2 1 6 3 f3