124 lines
3.7 KiB
Go
124 lines
3.7 KiB
Go
package main
|
||
|
||
import (
|
||
"fmt"
|
||
"math/rand"
|
||
"sync"
|
||
"time"
|
||
)
|
||
|
||
// SequentialDeterminant рассчитывает детерминант матрицы методом разложения по первой строке
|
||
func SequentialDeterminant(matrix [][]float64) float64 {
|
||
size := len(matrix)
|
||
// Базовый случай: если матрица 1x1, то детерминант равен единственному элементу
|
||
if size == 1 {
|
||
return matrix[0][0]
|
||
}
|
||
// Рекурсивно вычисляем детерминант матрицы
|
||
det := 0.0
|
||
sign := 1.0
|
||
for j := 0; j < size; j++ {
|
||
// Разложение по первой строке
|
||
submatrix := make([][]float64, size-1)
|
||
for i := range submatrix {
|
||
submatrix[i] = make([]float64, size-1)
|
||
}
|
||
for i := 1; i < size; i++ {
|
||
for k := 0; k < size; k++ {
|
||
if k < j {
|
||
submatrix[i-1][k] = matrix[i][k]
|
||
} else if k > j {
|
||
submatrix[i-1][k-1] = matrix[i][k]
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
// Рекурсивный вызов для подматрицы
|
||
det += sign * matrix[0][j] * SequentialDeterminant(submatrix)
|
||
// Меняем знак для следующей итерации
|
||
sign *= -1
|
||
}
|
||
return det
|
||
}
|
||
|
||
// ParallelDeterminant рассчитывает детерминант матрицы параллельно с использованием горутин
|
||
func ParallelDeterminant(matrix [][]float64, numWorkers int) float64 {
|
||
size := len(matrix)
|
||
// Базовый случай: если матрица 1x1, то детерминант равен единственному элементу
|
||
if size == 1 {
|
||
return matrix[0][0]
|
||
}
|
||
var wg sync.WaitGroup
|
||
resultChan := make(chan float64, numWorkers)
|
||
// Распределение работы между горутинами
|
||
for j := 0; j < size; j++ {
|
||
wg.Add(1)
|
||
go func(col int) {
|
||
defer wg.Done()
|
||
// Разложение по первой строке
|
||
submatrix := make([][]float64, size-1)
|
||
for i := range submatrix {
|
||
submatrix[i] = make([]float64, size-1)
|
||
}
|
||
for i := 1; i < size; i++ {
|
||
for k := 0; k < size; k++ {
|
||
if k < col {
|
||
submatrix[i-1][k] = matrix[i][k]
|
||
} else if k > col {
|
||
submatrix[i-1][k-1] = matrix[i][k]
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
// Рекурсивный вызов для подматрицы и отправка результата в канал
|
||
resultChan <- matrix[0][col] * ParallelDeterminant(submatrix, numWorkers)
|
||
}(j)
|
||
}
|
||
// Закрываем канал после завершения всех горутин
|
||
go func() {
|
||
wg.Wait()
|
||
close(resultChan)
|
||
}()
|
||
// Сбор результатов из канала и вычисление итогового детерминанта
|
||
det := 0.0
|
||
sign := 1.0
|
||
for result := range resultChan {
|
||
det += sign * result
|
||
sign *= -1
|
||
}
|
||
return det
|
||
}
|
||
|
||
func runTest(matrixSize, numProcesses int) {
|
||
matrix := generateRandomMatrix(matrixSize, matrixSize)
|
||
|
||
startTime := time.Now()
|
||
_ = SequentialDeterminant(matrix)
|
||
sequentialTime := time.Since(startTime)
|
||
fmt.Printf("Sequential matrix Determinant took (%dx%d): %s\n", matrixSize, matrixSize, sequentialTime)
|
||
|
||
startTime = time.Now()
|
||
_ = ParallelDeterminant(matrix, numProcesses)
|
||
parallelTime := time.Since(startTime)
|
||
fmt.Printf("Parallel matrix Determinant with %d threads took (%dx%d): %s\n", numProcesses, matrixSize, matrixSize, parallelTime)
|
||
}
|
||
|
||
func generateRandomMatrix(rows, cols int) [][]float64 {
|
||
matrix := make([][]float64, rows)
|
||
for i := range matrix {
|
||
matrix[i] = make([]float64, cols)
|
||
for j := range matrix[i] {
|
||
matrix[i][j] = rand.Float64()
|
||
}
|
||
}
|
||
return matrix
|
||
}
|
||
|
||
func main() {
|
||
// Пример использования функций
|
||
runTest(6, 2)
|
||
runTest(6, 4)
|
||
runTest(8, 2)
|
||
runTest(8, 4)
|
||
runTest(10, 2)
|
||
runTest(10, 4)
|
||
}
|