main #3
484
tasks/mironov-eo/lab_6/.gitignore
vendored
Normal file
484
tasks/mironov-eo/lab_6/.gitignore
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,484 @@
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## Ignore Visual Studio temporary files, build results, and
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## files generated by popular Visual Studio add-ons.
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##
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## Get latest from `dotnet new gitignore`
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# dotenv files
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.env
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# User-specific files
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*.rsuser
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*.suo
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*.user
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*.userosscache
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*.sln.docstates
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# User-specific files (MonoDevelop/Xamarin Studio)
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*.userprefs
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# Mono auto generated files
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mono_crash.*
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# Build results
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[Dd]ebug/
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[Dd]ebugPublic/
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[Rr]elease/
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[Rr]eleases/
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x64/
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x86/
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[Ww][Ii][Nn]32/
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[Aa][Rr][Mm]/
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[Aa][Rr][Mm]64/
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bld/
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[Bb]in/
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[Oo]bj/
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[Ll]og/
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[Ll]ogs/
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# Visual Studio 2015/2017 cache/options directory
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.vs/
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# Uncomment if you have tasks that create the project's static files in wwwroot
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#wwwroot/
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# Visual Studio 2017 auto generated files
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Generated\ Files/
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# MSTest test Results
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[Tt]est[Rr]esult*/
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[Bb]uild[Ll]og.*
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# NUnit
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*.VisualState.xml
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TestResult.xml
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nunit-*.xml
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# Build Results of an ATL Project
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[Dd]ebugPS/
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[Rr]eleasePS/
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dlldata.c
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# Benchmark Results
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BenchmarkDotNet.Artifacts/
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# .NET
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project.lock.json
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project.fragment.lock.json
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artifacts/
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# Tye
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.tye/
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# ASP.NET Scaffolding
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ScaffoldingReadMe.txt
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# StyleCop
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|
StyleCopReport.xml
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# Files built by Visual Studio
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*_i.c
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*_p.c
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*_h.h
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*.ilk
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*.meta
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*.obj
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*.iobj
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*.pch
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*.pdb
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*.ipdb
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*.pgc
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*.pgd
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*.rsp
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*.sbr
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*.tlb
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*.tli
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*.tlh
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*.tmp
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|
*.tmp_proj
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*_wpftmp.csproj
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*.log
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|
*.tlog
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|
*.vspscc
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|
*.vssscc
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.builds
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*.pidb
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|
*.svclog
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*.scc
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# Chutzpah Test files
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_Chutzpah*
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# Visual C++ cache files
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ipch/
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*.aps
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*.ncb
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*.opendb
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*.opensdf
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*.sdf
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*.cachefile
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*.VC.db
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*.VC.VC.opendb
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# Visual Studio profiler
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*.psess
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*.vsp
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|
*.vspx
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*.sap
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# Visual Studio Trace Files
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*.e2e
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# TFS 2012 Local Workspace
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$tf/
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# Guidance Automation Toolkit
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*.gpState
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# ReSharper is a .NET coding add-in
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_ReSharper*/
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*.[Rr]e[Ss]harper
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|
*.DotSettings.user
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# TeamCity is a build add-in
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_TeamCity*
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# DotCover is a Code Coverage Tool
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*.dotCover
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# AxoCover is a Code Coverage Tool
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|
.axoCover/*
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!.axoCover/settings.json
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# Coverlet is a free, cross platform Code Coverage Tool
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|
coverage*.json
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|
coverage*.xml
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coverage*.info
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# Visual Studio code coverage results
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|
*.coverage
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|
*.coveragexml
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# NCrunch
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_NCrunch_*
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.*crunch*.local.xml
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nCrunchTemp_*
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# MightyMoose
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*.mm.*
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AutoTest.Net/
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# Web workbench (sass)
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.sass-cache/
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# Installshield output folder
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[Ee]xpress/
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# DocProject is a documentation generator add-in
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|
DocProject/buildhelp/
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DocProject/Help/*.HxT
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|
DocProject/Help/*.HxC
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|
DocProject/Help/*.hhc
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|
DocProject/Help/*.hhk
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|
DocProject/Help/*.hhp
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|
DocProject/Help/Html2
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|
DocProject/Help/html
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# Click-Once directory
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publish/
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# Publish Web Output
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*.[Pp]ublish.xml
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|
*.azurePubxml
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# Note: Comment the next line if you want to checkin your web deploy settings,
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|
# but database connection strings (with potential passwords) will be unencrypted
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*.pubxml
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*.publishproj
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|
# Microsoft Azure Web App publish settings. Comment the next line if you want to
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|
# checkin your Azure Web App publish settings, but sensitive information contained
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||||||
|
# in these scripts will be unencrypted
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PublishScripts/
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# NuGet Packages
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*.nupkg
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# NuGet Symbol Packages
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*.snupkg
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|
# The packages folder can be ignored because of Package Restore
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||||||
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**/[Pp]ackages/*
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|
# except build/, which is used as an MSBuild target.
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|
!**/[Pp]ackages/build/
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||||||
|
# Uncomment if necessary however generally it will be regenerated when needed
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||||||
|
#!**/[Pp]ackages/repositories.config
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||||||
|
# NuGet v3's project.json files produces more ignorable files
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*.nuget.props
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*.nuget.targets
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# Microsoft Azure Build Output
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csx/
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*.build.csdef
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# Microsoft Azure Emulator
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ecf/
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rcf/
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|
# Windows Store app package directories and files
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|
AppPackages/
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BundleArtifacts/
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Package.StoreAssociation.xml
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_pkginfo.txt
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|
*.appx
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||||||
|
*.appxbundle
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|
*.appxupload
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# Visual Studio cache files
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|
# files ending in .cache can be ignored
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|
*.[Cc]ache
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|
# but keep track of directories ending in .cache
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|
!?*.[Cc]ache/
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|
# Others
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ClientBin/
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||||||
|
~$*
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||||||
|
*~
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||||||
|
*.dbmdl
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||||||
|
*.dbproj.schemaview
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|
*.jfm
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||||||
|
*.pfx
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||||||
|
*.publishsettings
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||||||
|
orleans.codegen.cs
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||||||
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||||||
|
# Including strong name files can present a security risk
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||||||
|
# (https://github.com/github/gitignore/pull/2483#issue-259490424)
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||||||
|
#*.snk
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||||||
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||||||
|
# Since there are multiple workflows, uncomment next line to ignore bower_components
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||||||
|
# (https://github.com/github/gitignore/pull/1529#issuecomment-104372622)
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||||||
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#bower_components/
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||||||
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||||||
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# RIA/Silverlight projects
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||||||
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Generated_Code/
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||||||
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# Backup & report files from converting an old project file
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|
# to a newer Visual Studio version. Backup files are not needed,
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|
# because we have git ;-)
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|
_UpgradeReport_Files/
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|
Backup*/
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||||||
|
UpgradeLog*.XML
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||||||
|
UpgradeLog*.htm
|
||||||
|
ServiceFabricBackup/
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||||||
|
*.rptproj.bak
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||||||
|
|
||||||
|
# SQL Server files
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||||||
|
*.mdf
|
||||||
|
*.ldf
|
||||||
|
*.ndf
|
||||||
|
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||||||
|
# Business Intelligence projects
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|
*.rdl.data
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||||||
|
*.bim.layout
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||||||
|
*.bim_*.settings
|
||||||
|
*.rptproj.rsuser
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||||||
|
*- [Bb]ackup.rdl
|
||||||
|
*- [Bb]ackup ([0-9]).rdl
|
||||||
|
*- [Bb]ackup ([0-9][0-9]).rdl
|
||||||
|
|
||||||
|
# Microsoft Fakes
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||||||
|
FakesAssemblies/
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||||||
|
# GhostDoc plugin setting file
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||||||
|
*.GhostDoc.xml
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||||||
|
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|
# Node.js Tools for Visual Studio
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||||||
|
.ntvs_analysis.dat
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|
node_modules/
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||||||
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# Visual Studio 6 build log
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||||||
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*.plg
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|
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||||||
|
# Visual Studio 6 workspace options file
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||||||
|
*.opt
|
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|
# Visual Studio 6 auto-generated workspace file (contains which files were open etc.)
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*.vbw
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||||||
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|
# Visual Studio 6 auto-generated project file (contains which files were open etc.)
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||||||
|
*.vbp
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||||||
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|
# Visual Studio 6 workspace and project file (working project files containing files to include in project)
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||||||
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*.dsw
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||||||
|
*.dsp
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||||||
|
# Visual Studio 6 technical files
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||||||
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*.ncb
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|
*.aps
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||||||
|
# Visual Studio LightSwitch build output
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|
**/*.HTMLClient/GeneratedArtifacts
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|
**/*.DesktopClient/GeneratedArtifacts
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|
**/*.DesktopClient/ModelManifest.xml
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||||||
|
**/*.Server/GeneratedArtifacts
|
||||||
|
**/*.Server/ModelManifest.xml
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|
_Pvt_Extensions
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# Paket dependency manager
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||||||
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.paket/paket.exe
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paket-files/
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|
# FAKE - F# Make
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||||||
|
.fake/
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|
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||||||
|
# CodeRush personal settings
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||||||
|
.cr/personal
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||||||
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|
||||||
|
# Python Tools for Visual Studio (PTVS)
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||||||
|
__pycache__/
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||||||
|
*.pyc
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||||||
|
|
||||||
|
# Cake - Uncomment if you are using it
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||||||
|
# tools/**
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||||||
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# !tools/packages.config
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||||||
|
|
||||||
|
# Tabs Studio
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||||||
|
*.tss
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||||||
|
|
||||||
|
# Telerik's JustMock configuration file
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||||||
|
*.jmconfig
|
||||||
|
|
||||||
|
# BizTalk build output
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||||||
|
*.btp.cs
|
||||||
|
*.btm.cs
|
||||||
|
*.odx.cs
|
||||||
|
*.xsd.cs
|
||||||
|
|
||||||
|
# OpenCover UI analysis results
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||||||
|
OpenCover/
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||||||
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|
||||||
|
# Azure Stream Analytics local run output
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||||||
|
ASALocalRun/
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||||||
|
|
||||||
|
# MSBuild Binary and Structured Log
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||||||
|
*.binlog
|
||||||
|
|
||||||
|
# NVidia Nsight GPU debugger configuration file
|
||||||
|
*.nvuser
|
||||||
|
|
||||||
|
# MFractors (Xamarin productivity tool) working folder
|
||||||
|
.mfractor/
|
||||||
|
|
||||||
|
# Local History for Visual Studio
|
||||||
|
.localhistory/
|
||||||
|
|
||||||
|
# Visual Studio History (VSHistory) files
|
||||||
|
.vshistory/
|
||||||
|
|
||||||
|
# BeatPulse healthcheck temp database
|
||||||
|
healthchecksdb
|
||||||
|
|
||||||
|
# Backup folder for Package Reference Convert tool in Visual Studio 2017
|
||||||
|
MigrationBackup/
|
||||||
|
|
||||||
|
# Ionide (cross platform F# VS Code tools) working folder
|
||||||
|
.ionide/
|
||||||
|
|
||||||
|
# Fody - auto-generated XML schema
|
||||||
|
FodyWeavers.xsd
|
||||||
|
|
||||||
|
# VS Code files for those working on multiple tools
|
||||||
|
.vscode/*
|
||||||
|
!.vscode/settings.json
|
||||||
|
!.vscode/tasks.json
|
||||||
|
!.vscode/launch.json
|
||||||
|
!.vscode/extensions.json
|
||||||
|
*.code-workspace
|
||||||
|
|
||||||
|
# Local History for Visual Studio Code
|
||||||
|
.history/
|
||||||
|
|
||||||
|
# Windows Installer files from build outputs
|
||||||
|
*.cab
|
||||||
|
*.msi
|
||||||
|
*.msix
|
||||||
|
*.msm
|
||||||
|
*.msp
|
||||||
|
|
||||||
|
# JetBrains Rider
|
||||||
|
*.sln.iml
|
||||||
|
.idea
|
||||||
|
|
||||||
|
##
|
||||||
|
## Visual studio for Mac
|
||||||
|
##
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# globs
|
||||||
|
Makefile.in
|
||||||
|
*.userprefs
|
||||||
|
*.usertasks
|
||||||
|
config.make
|
||||||
|
config.status
|
||||||
|
aclocal.m4
|
||||||
|
install-sh
|
||||||
|
autom4te.cache/
|
||||||
|
*.tar.gz
|
||||||
|
tarballs/
|
||||||
|
test-results/
|
||||||
|
|
||||||
|
# Mac bundle stuff
|
||||||
|
*.dmg
|
||||||
|
*.app
|
||||||
|
|
||||||
|
# content below from: https://github.com/github/gitignore/blob/master/Global/macOS.gitignore
|
||||||
|
# General
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||||||
|
.DS_Store
|
||||||
|
.AppleDouble
|
||||||
|
.LSOverride
|
||||||
|
|
||||||
|
# Icon must end with two \r
|
||||||
|
Icon
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# Thumbnails
|
||||||
|
._*
|
||||||
|
|
||||||
|
# Files that might appear in the root of a volume
|
||||||
|
.DocumentRevisions-V100
|
||||||
|
.fseventsd
|
||||||
|
.Spotlight-V100
|
||||||
|
.TemporaryItems
|
||||||
|
.Trashes
|
||||||
|
.VolumeIcon.icns
|
||||||
|
.com.apple.timemachine.donotpresent
|
||||||
|
|
||||||
|
# Directories potentially created on remote AFP share
|
||||||
|
.AppleDB
|
||||||
|
.AppleDesktop
|
||||||
|
Network Trash Folder
|
||||||
|
Temporary Items
|
||||||
|
.apdisk
|
||||||
|
|
||||||
|
# content below from: https://github.com/github/gitignore/blob/master/Global/Windows.gitignore
|
||||||
|
# Windows thumbnail cache files
|
||||||
|
Thumbs.db
|
||||||
|
ehthumbs.db
|
||||||
|
ehthumbs_vista.db
|
||||||
|
|
||||||
|
# Dump file
|
||||||
|
*.stackdump
|
||||||
|
|
||||||
|
# Folder config file
|
||||||
|
[Dd]esktop.ini
|
||||||
|
|
||||||
|
# Recycle Bin used on file shares
|
||||||
|
$RECYCLE.BIN/
|
||||||
|
|
||||||
|
# Windows Installer files
|
||||||
|
*.cab
|
||||||
|
*.msi
|
||||||
|
*.msix
|
||||||
|
*.msm
|
||||||
|
*.msp
|
||||||
|
|
||||||
|
# Windows shortcuts
|
||||||
|
*.lnk
|
||||||
|
|
||||||
|
# Vim temporary swap files
|
||||||
|
*.swp
|
||||||
25
tasks/mironov-eo/lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1.sln
Normal file
25
tasks/mironov-eo/lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1.sln
Normal file
@ -0,0 +1,25 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
|
||||||
|
# Visual Studio Version 17
|
||||||
|
VisualStudioVersion = 17.8.34322.80
|
||||||
|
MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
|
||||||
|
Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "ConsoleApp1", "ConsoleApp1\ConsoleApp1.csproj", "{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}"
|
||||||
|
EndProject
|
||||||
|
Global
|
||||||
|
GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
|
||||||
|
Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
|
||||||
|
Release|Any CPU = Release|Any CPU
|
||||||
|
EndGlobalSection
|
||||||
|
GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
|
||||||
|
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
|
||||||
|
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
|
||||||
|
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
|
||||||
|
{24793D16-F80E-48B2-8A04-76BD2CB61C1C}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
|
||||||
|
EndGlobalSection
|
||||||
|
GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
|
||||||
|
HideSolutionNode = FALSE
|
||||||
|
EndGlobalSection
|
||||||
|
GlobalSection(ExtensibilityGlobals) = postSolution
|
||||||
|
SolutionGuid = {D17B9FEE-F4BF-4559-899B-434F4545FF67}
|
||||||
|
EndGlobalSection
|
||||||
|
EndGlobal
|
||||||
@ -0,0 +1,14 @@
|
|||||||
|
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
|
||||||
|
|
||||||
|
<PropertyGroup>
|
||||||
|
<OutputType>Exe</OutputType>
|
||||||
|
<TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
|
||||||
|
<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
|
||||||
|
<Nullable>enable</Nullable>
|
||||||
|
</PropertyGroup>
|
||||||
|
|
||||||
|
<ItemGroup>
|
||||||
|
<PackageReference Include="BenchmarkDotNet" Version="0.13.11" />
|
||||||
|
</ItemGroup>
|
||||||
|
|
||||||
|
</Project>
|
||||||
177
tasks/mironov-eo/lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1/MatrixHelper.cs
Normal file
177
tasks/mironov-eo/lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1/MatrixHelper.cs
Normal file
@ -0,0 +1,177 @@
|
|||||||
|
using CommandLine;
|
||||||
|
using System;
|
||||||
|
using System.Collections.Concurrent;
|
||||||
|
using System.Collections.Generic;
|
||||||
|
using System.Linq;
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||||||
|
using System.Runtime.CompilerServices;
|
||||||
|
using System.Text;
|
||||||
|
using System.Threading.Tasks;
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using static ConsoleApp1.MatrixHelper;
|
||||||
|
|
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|
namespace ConsoleApp1
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|
{
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public class MatrixHelper
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|
{
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static readonly Random rand = new Random();
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|
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||||||
|
object lockObject = new object();
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|
public double[,] RandomGenerateMatrix(int dimensionsCount)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double[,] result = new double[dimensionsCount, dimensionsCount];
|
||||||
|
for (int i = 0; i < dimensionsCount; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int j = 0; j < dimensionsCount; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
result[i, j] = rand.NextDouble() * 10;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
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|
||||||
|
|
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|
public double determinantOfMatrixGaus(double[,] mat)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int n = mat.GetLength(0);
|
||||||
|
int i, j, k;
|
||||||
|
for (i = 0; i < n - 1; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (j = i + 1; j < n; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (j == i)
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
|
||||||
|
double someDet = mat[j, i] / mat[i, i];
|
||||||
|
for (k = i; k < n; k++)
|
||||||
|
mat[j, k] -= someDet * mat[i, k];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
double det = 1;
|
||||||
|
for (i = 0; i < n; i++)
|
||||||
|
det = det * mat[i, i];
|
||||||
|
return det;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
public double determinantOfMatrixParallelGaus(double[,] mat, int threadCount)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int n = mat.GetLength(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
Parallel.For(0, n - 1,
|
||||||
|
new ParallelOptions()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MaxDegreeOfParallelism = threadCount
|
||||||
|
},
|
||||||
|
(i) =>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int j = i + 1; j < n; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (j == i)
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
|
||||||
|
double det = mat[j, i] / mat[i, i];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int k = i; k < n; k++)
|
||||||
|
mat[j, k] = mat[j, k] - det * mat[i, k];
|
||||||
|
};
|
||||||
|
});
|
||||||
|
double det = 1;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n; i++)
|
||||||
|
det = det * mat[i, i];
|
||||||
|
return det;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public double determinantOfMatrixLaplas(double[,] matrix, int threadCount)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int size = matrix.GetLength(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (size == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrix[0, 0];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (size == 2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double determinant = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
Parallel.For(0, size,
|
||||||
|
new ParallelOptions
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MaxDegreeOfParallelism = threadCount
|
||||||
|
},
|
||||||
|
(i) =>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double[,] subMatrix = GetSubMatrix(matrix, i);
|
||||||
|
double subDeterminant = matrix[0, i] * Determinant(subMatrix);
|
||||||
|
double value = Math.Pow(-1, i) * subDeterminant;
|
||||||
|
lock (lockObject)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
determinant += value;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
return determinant;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static double[,] GetSubMatrix(double[,] matrix, int columnIndex)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int size = matrix.GetLength(0);
|
||||||
|
double[,] subMatrix = new double[size - 1, size - 1];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 1; i < size; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int j = 0; j < size; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (j < columnIndex)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
subMatrix[i - 1, j] = matrix[i, j];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (j > columnIndex)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
subMatrix[i - 1, j - 1] = matrix[i, j];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return subMatrix;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static double Determinant(double[,] matrix)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int size = matrix.GetLength(0);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (size == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrix[0, 0];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (size == 2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double determinant = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < size; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double[,] subMatrix = GetSubMatrix(matrix, i);
|
||||||
|
|
||||||
|
determinant += (int)Math.Pow(-1, i) * matrix[0, i] * Determinant(subMatrix);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return determinant;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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|
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
63
tasks/mironov-eo/lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1/Program.cs
Normal file
63
tasks/mironov-eo/lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1/Program.cs
Normal file
@ -0,0 +1,63 @@
|
|||||||
|
using BenchmarkDotNet.Attributes;
|
||||||
|
using BenchmarkDotNet.Running;
|
||||||
|
using ConsoleApp1;
|
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|
using System.Collections.Concurrent;
|
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|
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|
BenchmarkRunner.Run<MatrixTest>();
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|
[MemoryDiagnoser]
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|
public class MatrixTest
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|
{
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||||||
|
double[,] Matrix100;
|
||||||
|
double[,] Matrix10;
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|
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|
MatrixHelper matrixHelper;
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|
public MatrixTest()
|
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|
{
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||||||
|
matrixHelper = new MatrixHelper();
|
||||||
|
|
||||||
|
Matrix10 = matrixHelper.RandomGenerateMatrix(10);
|
||||||
|
Matrix100 = matrixHelper.RandomGenerateMatrix(100);
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Benchmark]
|
||||||
|
public double MatrixDeterminantLaplas10()
|
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|
{
|
||||||
|
return matrixHelper.determinantOfMatrixLaplas(Matrix10, 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Benchmark]
|
||||||
|
public double MatrixDeterminantLaplasParallel10()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrixHelper.determinantOfMatrixLaplas(Matrix10, 15);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Benchmark]
|
||||||
|
public double MatrixDeterminantGausParallel10()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrixHelper.determinantOfMatrixParallelGaus(Matrix10, 15);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Benchmark]
|
||||||
|
public double MatrixDeterminantGaus10()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrixHelper.determinantOfMatrixGaus(Matrix10);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Benchmark]
|
||||||
|
public double MatrixDeterminantGausParallel100()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrixHelper.determinantOfMatrixParallelGaus(Matrix100, 15);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
[Benchmark]
|
||||||
|
public double MatrixDeterminantGaus100()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return matrixHelper.determinantOfMatrixGaus(Matrix100);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
143
tasks/mironov-eo/lab_6/README.md
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143
tasks/mironov-eo/lab_6/README.md
Normal file
@ -0,0 +1,143 @@
|
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|
# Отчет по лабораторной работе №6
|
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|
Выполнил студент гр. ИСЭбд-41 Миронов Е.О.
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## Выбор алгоритма
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|
Предложенный алгоритм(теорема Лапласа) имеет асимптотику примерно O(n!). Для подсчета определителя матрицы размерностью более 10х10 он зависает. Запустить его на матрицу 100х100 на моей машине просто невозвожно.
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|
Поэтому рассматриваю другой алгоритм - метод Гаусса. Он имеет сложность O(n^3), и его уже реально выполнять на больших данных.
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|
Но на каждом шаге изменяется общий ресурс в виде исходной матрицы, поэтому алгоритм должен плохо параллелиться.
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|
Также ко всему этому определитель матрицы свыше 100х100 слишком большой и не поддерживается типом double.
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В итоге решил использовать теорему Лапласа на матрицах до 10х10 и метод Гаусса на матрицах до 100х100
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## Создание приложения
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Выбрал язык C#, Консольное приложение.
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Попробуем запустить все алгоритмы на матрицах 3х3 и проверить результат выполнения.
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|
Немного разные результаты спишу на погрешность типа double
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|
Однопоточный метод Гаусса
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|
```cs
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|
public double determinantOfMatrixGaus(double[,] mat, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j, k;
|
||||||
|
for (i = 0; i < n - 1; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (j = i + 1; j < n; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (j == i)
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
|
||||||
|
double someDet = mat[j, i] / mat[i, i];
|
||||||
|
for (k = i; k < n; k++)
|
||||||
|
mat[j, k] -= someDet * mat[i, k];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
double det = 1;
|
||||||
|
for (i = 0; i < n; i++)
|
||||||
|
det = det * mat[i, i];
|
||||||
|
return det;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
Параллельный метод Гаусса
|
||||||
|
```cs
|
||||||
|
public double determinantOfMatrixParallelGaus(double[,] mat, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Parallel.For(0, n - 1,
|
||||||
|
new ParallelOptions()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
MaxDegreeOfParallelism = threadCount
|
||||||
|
},
|
||||||
|
(i) =>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int j = i + 1; j < n; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (j == i)
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
|
||||||
|
double det = mat[j, i] / mat[i, i];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int k = i; k < n; k++)
|
||||||
|
mat[j, k] = mat[j, k] - det * mat[i, k];
|
||||||
|
};
|
||||||
|
});
|
||||||
|
double det = 1;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n; i++)
|
||||||
|
det = det * mat[i, i];
|
||||||
|
return det;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
```
|
||||||
|
Почему это работает до конца не понятно.
|
||||||
|
Возможно потому что алгоритм меняет только строку j, и только на основании данных строк i (счетчик в Parallel.For - синхронизован) и j(текущая строка).
|
||||||
|
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||||||
|
Сделал вот такую проверку - все ок, ни одной ошибки
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||||||
|
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||||||
|
|
||||||
|
Однако я все равно сомневаюсь в прошлой реализации и подозреваю, что где-то есть race condition.
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||||||
|
Поэтому вот реализация в которой куча блокировок, и она работает намного медленее, но зато я в ней уверен.
|
||||||
|
|
||||||
|
``` cs
|
||||||
|
public double determinantOfMatrixParallelGaus(double[,] mat, int n)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lockObjects = new object[n].Select(x => new object()).ToArray();
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n - 1; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lock (lockObjects[i])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
Parallel.For(i + 1, n,
|
||||||
|
(j) =>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (j == i)
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
lock (lockObjects[j])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double det = mat[j, i] / mat[i, i];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int k = i; k < n; k++)
|
||||||
|
mat[j, k] = mat[j, k] - det * mat[i, k];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
double det = 1;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < n; i++)
|
||||||
|
det = det * mat[i, i];
|
||||||
|
return det;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
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||||||
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## Бенчмарки
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Запускаю тесты
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1) Лаплас 10х10 в один поток
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2) Лаплас 10х10 в 15 потоков
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3) Гаусс 10х10 в 15 потоков
|
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|
4) Гаусс 10х10 в 1 поток
|
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|
5) Гаусс 100х100 в 15 потоков
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||||||
|
6) Гаусс 100х100 в 1 поток.
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||||||
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||||||
|
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||||||
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|
Видим, что в нашем тесте параллельные реализации работают быстрее однопоточных.
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Помимо этого и без того понятного вывода видим огромную разницу в алгоритмах Гаусса и Лапласа. С объемом данных большим в 100 раз алгоритм Гаусса справляется быстрее в 40 раз. При этом он является оптимальным по памяти и практически не создает нагрузки на сборщик мусора.
|
||||||
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|
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BIN
tasks/mironov-eo/lab_6/pic/5.png
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Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 25 KiB |
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