DAS_2024_1/kalyshev_yan_lab_5/MatrixMultiplicationBenchmark.java

97 lines
2.8 KiB
Java
Raw Normal View History

2024-11-08 21:25:22 +04:00
import java.util.concurrent.*;
import java.util.Random;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class MatrixMultiplicationBenchmark {
// Обычное умножение матриц
public static int[][] multiplyMatrices(int[][] A, int[][] B) {
int n = A.length;
int[][] C = new int[n][n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
for (int k = 0; k < n; k++) {
C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
}
}
}
return C;
}
// Параллельное умножение матриц
public static int[][] multiplyMatricesParallel(int[][] A, int[][] B, int numThreads)
throws InterruptedException, ExecutionException {
int n = A.length;
int[][] C = new int[n][n];
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numThreads);
List<Future<?>> futures = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < n; i++) {
final int row = i;
futures.add(executor.submit(() -> {
for (int j = 0; j < n; j++) {
for (int k = 0; k < n; k++) {
C[row][j] += A[row][k] * B[k][j];
}
}
}));
}
// Ожидание завершения всех задач
for (Future<?> future : futures) {
future.get();
}
executor.shutdown();
return C;
}
// Генерация случайной матрицы
public static int[][] generateRandomMatrix(int size) {
Random random = new Random();
int[][] matrix = new int[size][size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
matrix[i][j] = random.nextInt(10); // случайные числа от 0 до 9
}
}
return matrix;
}
// Бенчмарк методов умножения матриц
public static void benchmarkMatrixMultiplication(int size) throws InterruptedException, ExecutionException {
int[][] A = generateRandomMatrix(size);
int[][] B = generateRandomMatrix(size);
System.out.println("Матрица " + size + "x" + size);
// Обычное умножение
long start = System.nanoTime();
multiplyMatrices(A, B);
long end = System.nanoTime();
System.out.println("Время обычного: " + (end - start) / 1_000_000 + " ms");
// Параллельное умножение
int numThreads = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
start = System.nanoTime();
multiplyMatricesParallel(A, B, numThreads);
end = System.nanoTime();
System.out.println("Время параллельного: " + (end - start) / 1_000_000 + " ms");
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
int[] sizes = { 100, 300, 500 };
for (int size : sizes) {
benchmarkMatrixMultiplication(size);
}
}
}