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 107926 107934 107940 107944 107950 107952 107956 107962 107964 107970 107976 107980 107982 107986 107992 107994 108000 108004 108006 108010 108012 108016 108018 108020 108021 108022 108024 108025 108026 108028 108030 108034 108036 108040 108042 108046 108052 108054 108060 108064 108066 108070 108076 108082 108084 108090 108094 108096 108102 108106 108112 108120 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 | ||||||