DAS_2024_1/lazarev_andrey_lab_5/main.py

81 lines
2.5 KiB
Python
Raw Normal View History

2024-11-05 22:38:45 +04:00
import numpy as np
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor
import time
#Функция умножения матриц
def multi(A, B):
n = len(A)
k = len(B)
C = np.zeros((n, n))
for i in range(n):
for j in range(n):
C[i][j] = sum(A[i][p] * B[p][j] for p in range(k))
return C
# Функция последовательного умножения матриц
def multi_sequential(A, B):
n = len(A)
C = np.zeros((n, n))
for i in range(n):
for k in range(n):
temp = A[i][k]
for j in range(n):
C[i][j] += temp * B[k][j]
return C
# Функция умножения матриц с numpy
def multi_numpy(A, B):
return np.dot(A, B)
# Параллельное умножение матриц
def multi_parallel(A, B, num_threads):
n = len(A)
C = np.zeros((n, n))
step = n // num_threads
with ProcessPoolExecutor(max_workers=num_threads) as executor:
futures = []
for i in range(num_threads):
start_row = i * step
end_row = (i + 1) * step if i != num_threads - 1 else n
a_slice = A[:, i*step: (i+1)*step]
b_slice = B[start_row:end_row]
futures.append(executor.submit(multi, a_slice, b_slice))
for future in futures:
C += future.result()
return C
# Пример использования
if __name__ == "__main__":
matrix_sizes = [100, 300, 500]
num_threads = [2, 4, 5, 10]
for n in matrix_sizes:
A = np.random.rand(n, n)
B = np.random.rand(n, n)
# Умножение с numpy
start_np = time.time()
nump = multi_numpy(A, B)
end_np = time.time()
print(f'Умножение матриц {n}x{n} последовательно с numpy: {(end_np - start_np):.6f} с.')
# Последовательное умножение
start_seq = time.time()
sequential = multi_sequential(A, B)
end_seq = time.time()
print(f'Умножение матриц {n}x{n} последовательно: {(end_seq - start_seq):.6f} с.')
# Параллельное умножение
for thread in num_threads:
start_par = time.time()
parallel = multi_parallel(A, B, thread)
end_par = time.time()
print(f'Умножение матриц {n}x{n} параллельно для {thread} потоков: {(end_par - start_par):.3f} с.')
print('')