在研究并行计算的基本算法时,有以下简单模型问题:
用计算机求n个不同的数v1,v2,…,vn的和
.计算开始前,n个数存贮在n台由网络连接的计算机中,每台机器存一个数,计算开始后,在一个单位时间内,每台机器至多到一台其他机器中读数据,并与自己原有数据相加得到新的数据,各台机器可同时完成上述工作.为了用尽可能少的单位时间,使各台机器都得到这n个数的和,需要设计一种读和加的方法.比如n=2时,一个单位时间即可完成计算,方法可用下表表示:
(Ⅰ)当n=4时,至少需要多少个单位时间可完成计算?把你设计的方法填入下表
(Ⅱ)当n=128时,要使所有机器都得到
,至少需要多少个单位时间可完成计算?(结论不要求证明)
0 107150 107158 107164 107168 107174 107176 107180 107186 107188 107194 107200 107204 107206 107210 107216 107218 107224 107228 107230 107234 107236 107240 107242 107244 107245 107246 107248 107249 107250 107252 107254 107258 107260 107264 107266 107270 107276 107278 107284 107288 107290 107294 107300 107306 107308 107314 107318 107320 107326 107330 107336 107344 266669
用计算机求n个不同的数v1,v2,…,vn的和
| 机器号 | 初始时 | 第一单位时间 | 第二单位时间 | 第三单位时间 | |||
| 被读机号 | 结 果 | 被读机号 | 结 果 | 被读机号 | 结 果 | ||
| 1 | v1 | 2 | v1+v2 | ||||
| 2 | v2 | 1 | v2+v1 | ||||
| 机器号 | 初始时 | 第一单位时间 | 第二单位时间 | 第三单位时间 | |||
| 被读机号 | 结 果 | 被读机号 | 结 果 | 被读机号 | 结 果 | ||
| 1 | v1 | ||||||
| 2 | v2 | ||||||
| 3 | v3 | ||||||
| 4 | v4 | ||||||