aleikin_artem_lab_6 is ready

aleikin_artem_lab_6/DerminantMatrix/DerminantMatrix.csproj

@@ -0,0 +1,10 @@
+<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
+
+  <PropertyGroup>
+    <OutputType>Exe</OutputType>
+    <TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
+    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
+    <Nullable>enable</Nullable>
+  </PropertyGroup>
+
+</Project>

aleikin_artem_lab_6/DerminantMatrix/DerminantMatrix.sln

@@ -0,0 +1,25 @@
+
+Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
+# Visual Studio Version 17
+VisualStudioVersion = 17.11.35312.102
+MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
+Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "DerminantMatrix", "DerminantMatrix.csproj", "{40E2A332-5A1C-46A7-AFA9-833E4922AD08}"
+EndProject
+Global
+	GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
+		Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
+		Release|Any CPU = Release|Any CPU
+	EndGlobalSection
+	GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
+		{40E2A332-5A1C-46A7-AFA9-833E4922AD08}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{40E2A332-5A1C-46A7-AFA9-833E4922AD08}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{40E2A332-5A1C-46A7-AFA9-833E4922AD08}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{40E2A332-5A1C-46A7-AFA9-833E4922AD08}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
+	EndGlobalSection
+	GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
+		HideSolutionNode = FALSE
+	EndGlobalSection
+	GlobalSection(ExtensibilityGlobals) = postSolution
+		SolutionGuid = {DF40653A-B248-4AC9-8203-1F8E8EA9423F}
+	EndGlobalSection
+EndGlobal

aleikin_artem_lab_6/DerminantMatrix/Program.cs

@@ -0,0 +1,118 @@
+using System;
+using System.Diagnostics;
+using System.Threading.Tasks;
+
+class Program
+{
+    static void Main(string[] args)
+    {
+        int[] sizes = { 10, 11, 12 };
+
+        int maxThreads = 20;
+
+        foreach (var size in sizes)
+        {
+            Console.WriteLine($"\nРазмер матрицы: {size}x{size}");
+
+            // Генерация матрицы
+            var matrix = GenerateMatrix(size);
+
+            // Последовательное нахождение детерминанта
+            var stopwatch = Stopwatch.StartNew();
+            var detSequential = DeterminantSequential(matrix);
+            stopwatch.Stop();
+            long timeSequential = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
+            Console.WriteLine($"Последовательное вычисление: {timeSequential} мс, детерминант = {detSequential}");
+
+            // Параллельное нахождение детерминанта
+            Console.WriteLine("Параллельное вычисление (время выполнения для каждого количества потоков):");
+            for (int threads = 1; threads <= maxThreads; threads++)
+            {
+                stopwatch.Restart();
+                var detParallel = DeterminantParallel(matrix, threads);
+                stopwatch.Stop();
+                long timeParallel = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
+                Console.WriteLine($"Потоков: {threads} — {timeParallel} мс");
+            }
+        }
+    }
+
+    // Генерация квадратной матрицы размером size x size
+    static double[,] GenerateMatrix(int size)
+    {
+        var random = new Random();
+        var matrix = new double[size, size];
+        for (int i = 0; i < size; i++)
+            for (int j = 0; j < size; j++)
+                matrix[i, j] = random.Next(-10, 10);
+        return matrix;
+    }
+
+    // Последовательное вычисление детерминанта
+    static double DeterminantSequential(double[,] matrix)
+    {
+        int size = matrix.GetLength(0);
+        if (size == 1)
+            return matrix[0, 0];
+
+        if (size == 2)
+            return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
+
+        double determinant = 0;
+        for (int col = 0; col < size; col++)
+        {
+            determinant += Math.Pow(-1, col) * matrix[0, col] * DeterminantSequential(Minor(matrix, 0, col));
+        }
+        return determinant;
+    }
+
+    // Параллельное вычисление детерминанта
+    static double DeterminantParallel(double[,] matrix, int threadCount)
+    {
+        int size = matrix.GetLength(0);
+        if (size == 1)
+            return matrix[0, 0];
+
+        if (size == 2)
+            return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
+
+        double determinant = 0;
+        object lockObject = new object();
+
+        Parallel.For(0, size, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = threadCount }, col =>
+        {
+            double minorDeterminant = DeterminantSequential(Minor(matrix, 0, col));
+            double term = Math.Pow(-1, col) * matrix[0, col] * minorDeterminant;
+
+            lock (lockObject)
+            {
+                determinant += term;
+            }
+        });
+
+        return determinant;
+    }
+
+    // Создание минора для матрицы
+    static double[,] Minor(double[,] matrix, int row, int col)
+    {
+        int size = matrix.GetLength(0);
+        var minor = new double[size - 1, size - 1];
+
+        for (int i = 0, minorRow = 0; i < size; i++)
+        {
+            if (i == row) continue;
+
+            for (int j = 0, minorCol = 0; j < size; j++)
+            {
+                if (j == col) continue;
+
+                minor[minorRow, minorCol] = matrix[i, j];
+                minorCol++;
+            }
+            minorRow++;
+        }
+
+        return minor;
+    }
+}

aleikin_artem_lab_6/readme.md

@@ -0,0 +1,95 @@
+# Лабораторная работа 6 - Параллельный поиск значения детерминанта матрицы
+## ПИбд-42 || Алейкин Артем
+
+### Описание
+В данной лабораторной работе мы занимались написанием многопоточного вычислителя детерминанта больших матриц.
+
+### Объяснения
+Последовательный алгоритм:
+Нахождение детерминанта реализовано рекурсивно через формулу разложения по строке матрицы.
+Метод DeterminantSequential вычисляет детерминант через разложение по первой строке и вызов минора.
+
+```
+static double DeterminantSequential(double[,] matrix)
+{
+    int size = matrix.GetLength(0);
+    if (size == 1)
+        return matrix[0, 0];
+
+    if (size == 2)
+        return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
+
+    double determinant = 0;
+    for (int col = 0; col < size; col++)
+    {
+        determinant += Math.Pow(-1, col) * matrix[0, col] * DeterminantSequential(Minor(matrix, 0, col));
+    }
+    return determinant;
+}
+```
+
+Параллельный алгоритм:
+Каждую итерацию разложения по строке матрицы можно выполнять в отдельном потоке.
+DeterminantParallel использует Parallel.For для запуска потоков.
+
+```
+static double DeterminantParallel(double[,] matrix, int threadCount)
+{
+    int size = matrix.GetLength(0);
+    if (size == 1)
+        return matrix[0, 0];
+
+    if (size == 2)
+        return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
+
+    double determinant = 0;
+    object lockObject = new object();
+
+    Parallel.For(0, size, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = threadCount }, col =>
+    {
+        double minorDeterminant = DeterminantSequential(Minor(matrix, 0, col));
+        double term = Math.Pow(-1, col) * matrix[0, col] * minorDeterminant;
+
+        lock (lockObject)
+        {
+            determinant += term;
+        }
+    });
+
+    return determinant;
+}
+```
+
+Миноры:
+Метод Minor создает подматрицу, исключая заданные строку и столбец.
+
+```
+static double[,] Minor(double[,] matrix, int row, int col)
+{
+    int size = matrix.GetLength(0);
+    var minor = new double[size - 1, size - 1];
+
+    for (int i = 0, minorRow = 0; i < size; i++)
+    {
+        if (i == row) continue;
+
+        for (int j = 0, minorCol = 0; j < size; j++)
+        {
+            if (j == col) continue;
+
+            minor[minorRow, minorCol] = matrix[i, j];
+            minorCol++;
+        }
+        minorRow++;
+    }
+
+    return minor;
+}
+```
+
+В результате мы получаем следующие значения:
+![Вычисление детерминанта матриц](./Images/Отчет1.png)
+
+Результаты аналогичны с предыдущей лабораторной работой, многопоточный подход позволяет кратно выигрывать время, но и ресурсы на организацию работы всех потоков тоже существенны.
+
+Видео демонстрации работы: https://vk.com/video248424990_456239613?list=ln-tyTv9vKdAOzQyPm5Y3