open System
open System.Threading
open System.Diagnostics

type Matrix = double[,]

// Функция для умножения части матрицы
let multiplyPart (A: Matrix) (B: Matrix) (C: Matrix) startRow endRow =
    let size = A.GetLength(0)
    for i in startRow .. endRow - 1 do
        for j in 0 .. size - 1 do
            for k in 0 .. size - 1 do
                C.[i, j] <- C.[i, j] + A.[i, k] * B.[k, j]

// Последовательное умножение матриц
let multiplySequential (A: Matrix) (B: Matrix) : Matrix =
    let size = A.GetLength(0)
    let C = Array2D.zeroCreate size size
    multiplyPart A B C 0 size
    C

// Параллельное умножение матриц с синхронизацией
let multiplyParallel (A: Matrix) (B: Matrix) numThreads : Matrix =
    let size = A.GetLength(0)
    let C = Array2D.zeroCreate size size
    let rowsPerThread = size / numThreads
    let threads = Array.zeroCreate numThreads

    for i in 0 .. numThreads - 1 do
        let startRow = i * rowsPerThread
        let endRow = if i = numThreads - 1 then size else startRow + rowsPerThread
        threads.[i] <- new Thread(fun () -> multiplyPart A B C startRow endRow)

    // Запускаем потоки
    threads |> Array.iter (fun t -> t.Start())

    // Ожидаем завершения всех потоков
    threads |> Array.iter (fun t -> t.Join())

    C

// Функция для генерации матрицы
let generateMatrix size =
    let matrix = Array2D.zeroCreate size size
    let rnd = Random()
    for i in 0 .. size - 1 do
        for j in 0 .. size - 1 do
            matrix.[i, j] <- double (rnd.Next(10))
    matrix

[<EntryPoint>]
let main argv =
    let sizes = [ 100; 300; 500 ]
    let threadCounts = [ 1; 2; 4; 8; 16; 32; 64; 128; 256; 512]

    // Заголовки таблицы
    printfn "| Размер | Потоков | Алгоритм | Время (мс) |"

    for size in sizes do
        for numThreads in threadCounts do
            let A = generateMatrix size
            let B = generateMatrix size

            let stopwatch = Stopwatch.StartNew()

            let algorithm =
                if numThreads = 1 then
                    multiplySequential A B |> ignore; "Последовательный"
                else
                    multiplyParallel A B numThreads |> ignore; "Параллельный"

            stopwatch.Stop()

            // Вывод результатов в виде таблицы
            printfn "| %dx%d | %d | %s | %d |" size size numThreads algorithm stopwatch.ElapsedMilliseconds

    0