Merge pull request 'dozorova_alena_lab_6' (#76) from dozorova_alena_lab_6 into main

Reviewed-on: Alexey/DAS_2024_1#76

dozorova_alena_lab_6/.gitignore

@@ -0,0 +1,12 @@
+
+/dozorova_alena_lab_2/.vs
+/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp1/.vs
+/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp1/bin
+/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp1/obj
+/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp1/Properties/PublishProfiles
+/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/.vs
+/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/bin
+/dozorova_alena_lab_2/ConsoleApp2/obj
+/dozorova_alena_lab_6/ConsoleApp1/.vs
+/dozorova_alena_lab_6/ConsoleApp1/bin
+/dozorova_alena_lab_6/ConsoleApp1/obj

dozorova_alena_lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1.csproj

@@ -0,0 +1,10 @@
+<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
+
+  <PropertyGroup>
+    <OutputType>Exe</OutputType>
+    <TargetFramework>net6.0</TargetFramework>
+    <ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
+    <Nullable>enable</Nullable>
+  </PropertyGroup>
+
+</Project>

dozorova_alena_lab_6/ConsoleApp1/ConsoleApp1.sln

@@ -0,0 +1,25 @@
+
+Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
+# Visual Studio Version 17
+VisualStudioVersion = 17.10.35004.147
+MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
+Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "ConsoleApp1", "ConsoleApp1.csproj", "{29269567-7466-4C99-BEEF-F5766BDDFB24}"
+EndProject
+Global
+	GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
+		Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
+		Release|Any CPU = Release|Any CPU
+	EndGlobalSection
+	GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
+		{29269567-7466-4C99-BEEF-F5766BDDFB24}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
+		{29269567-7466-4C99-BEEF-F5766BDDFB24}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
+		{29269567-7466-4C99-BEEF-F5766BDDFB24}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
+		{29269567-7466-4C99-BEEF-F5766BDDFB24}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
+	EndGlobalSection
+	GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
+		HideSolutionNode = FALSE
+	EndGlobalSection
+	GlobalSection(ExtensibilityGlobals) = postSolution
+		SolutionGuid = {EDED6E1D-0A86-43F9-94EA-6ADCC1FA1B42}
+	EndGlobalSection
+EndGlobal

dozorova_alena_lab_6/ConsoleApp1/Extention.cs

@@ -0,0 +1,55 @@
+using System;
+using System.Collections.Generic;
+using System.Linq;
+using System.Numerics;
+using System.Text;
+using System.Threading.Tasks;
+
+namespace ConsoleApp1
+{
+    public static class Extention
+    {
+        public static int[,] CreateMatrixWithoutColumn(this int[,] matrix, int column)
+        {
+            var result = new int[matrix.GetLength(0), matrix.GetLength(1) - 1];
+            for (int i = 0; i < matrix.GetLength(0); i++)
+            {
+                for (int j = 0; j < matrix.GetLength(1) - 1; j++)
+                {
+                    result[i, j] = j < column ? matrix[i, j] : matrix[i, j + 1];
+                }
+            }
+            return result;
+        }
+
+        public static int[,] CreateMatrixWithoutRow(this int[,] matrix, int row)
+        {
+            var result = new int[matrix.GetLength(0) - 1, matrix.GetLength(1)];
+            for (int i = 0; i < matrix.GetLength(0) - 1; i++)
+            {
+                for (int j = 0; j < matrix.GetLength(1); j++)
+                {
+                    result[i, j] = i < row ? matrix[i, j] : matrix[i + 1, j];
+                }
+            }
+
+            return result;
+        }
+
+        public static double CalculateDeterminant(this int[,] matrix)
+        {
+            if (matrix.GetLength(0) == 2)
+            {
+                return matrix[0, 0] * matrix[1, 1] - matrix[0, 1] * matrix[1, 0];
+            }
+            double result = 0;
+            for (var j = 0; j < matrix.GetLength(0); j++)
+            {
+                result += (j % 2 == 1 ? 1 : -1) * matrix[1, j] *
+                    matrix.CreateMatrixWithoutColumn(j).CreateMatrixWithoutRow(1).CalculateDeterminant();
+            }
+            //Console.WriteLine("Ко мне пришли с размером " + matrix.GetLength(0));
+            return result;
+        }
+    }
+}

dozorova_alena_lab_6/ConsoleApp1/Program.cs

@@ -0,0 +1,87 @@
+
+using ConsoleApp1;
+using System.Data.Common;
+using System.Diagnostics;
+internal class Program
+{
+    private static void Main(string[] args)
+    {
+        var value = new int[3] {100, 300, 500 };
+
+        foreach(var i in value)
+        {
+            var a = CreateMatrix(i, i);
+            var b = CreateMatrix(i, i);
+
+            List<long> times = new() {};
+            Console.WriteLine("Для пяти потоков: ");
+            for (int j = 1; j <= 5; j++)
+            {
+                var sw = new Stopwatch();
+                sw.Start();
+
+                Calculate(a, j);
+
+                sw.Stop();
+                times.Add(sw.ElapsedTicks);
+            }
+            Console.WriteLine("Количество тиков для вычисления матрицы стороной "+i+": "+string.Join("\t", times));
+
+            Console.WriteLine("Для десяти потоков: ");
+            for (int j = 1; j <= 10; j++)
+            {
+                var sw = new Stopwatch();
+                sw.Start();
+
+                Calculate(a, j);
+
+                sw.Stop();
+                times.Add(sw.ElapsedTicks);
+            }
+            Console.WriteLine("Количество тиков для вычисления матрицы стороной " + i + ": " + string.Join("\t", times));
+
+        }
+    }
+
+    private static int[,] CreateMatrix(int x, int y)
+    {
+        var rnd = new Random();
+
+        var res = new int[y, x];
+
+        for (int i = 0; i < y; i++)
+        {
+            for (int j = 0; j < x; j++)
+            {
+                res[i, j] = rnd.Next(0, 100);
+            }
+        }
+        return res;
+    }
+
+    private static double Calculate(int[,] matrix, int maxTask)
+    {
+        double res = 0;
+
+        var semaphore = new SemaphoreSlim(maxTask, maxTask);
+
+        for (var j = 0; j < matrix.GetLength(0) - 1; j++)
+        {
+            _ = Task.Run(() =>
+            {
+                try
+                {
+                    semaphore.Wait();
+                    res += (j % 2 == 1 ? 1 : -1) * matrix[1, j] *
+                     matrix.CreateMatrixWithoutColumn(j).
+                     CreateMatrixWithoutRow(1).CalculateDeterminant();
+                }
+                finally { semaphore.Release(); }
+            });
+
+        }
+
+        semaphore.Wait(maxTask);
+        return res;
+    }
+}

dozorova_alena_lab_6/README.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Лабораторная работа 6
+В рамках данной работы мы изучаем выигрыш при распаралелливании процесса вычисления определителя матрицы
+## Описание
+Для вычисления определителя мы используем следующую формулу:
+![alt text](image.png)
+где ![alt text](image-1.png) - определитель матрицы, полученной из исходной вырезанием 1 строки и j столбца.
+
+## Запуск
+По опыту прошлой лабораторной работы, в консольном приложении был реализован алгоритм вычисление детерминанта и запущено сравнение затраченного времени (в тиках) для 5 и 10 потоков.
+## Результаты
+Результаты:
+<br/>
+![Результат](image-2.png)
+<br/>
+Как мы видим, подтверждаются выводы прошлой лабораторной работы: для небольших матриц выигрыш несущественнен из-за затраты времени на работу с потоком, а для больших эта разница в скорости уже существенна
+
+## Видеодемонстрация
+Видеодемонстрация по [адресу](https://drive.google.com/file/d/1dOMaRcTRiPwhn2E4ok1WUOeh_dD9NyDQ/view?usp=sharing)