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#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <mpi.h>
const int ROWS = 2002;
const int COLS = 2002;
int arr[4][ROWS-1];
int t[ROWS][COLS];
void split(const std::string& str, const char delimiter, std::string* tokens, int size) {
? ? std::stringstream ss(str);
? ? std::string token;
? ? int index = 0;
? ? while (getline(ss, token, delimiter) && index < size) {
? ? ? ? tokens[index++] = token;
? ? }
}
int main(int argc, char* argv[]) {
? ? int num_procs, rank;
? ? MPI_Init(&argc, &argv);
? ? MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &num_procs);
? ? MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
? ? if (rank == 0) {
? ? ? ? std::ifstream file("data.csv");
? ? ? ? std::string line;
? ? ? ? int row = 0;
? ? ? ? while (getline(file, line) && row < ROWS) {
? ? ? ? ? ? std::string tokens[4];
? ? ? ? ? ? split(line, ',', tokens, 4);
? ? ? ? ? ? for (int col = 0; col < 4; col++) {
? ? ? ? ? ? ? ? arr[col][row] = stoi(tokens[col]);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? row++;
? ? ? ? }
? ? ? ? file.close();
? ? ? ? // 使用arr數(shù)組將t數(shù)組初始化
? ? ? ? for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
? ? ? ? ? ? for (int j = 0; j < COLS; j++) {
? ? ? ? ? ? ? ? if (i == 0 && j != 0 && j != (COLS - 1)) {? // 上方
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? t[i][j] = arr[0][j-1];
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (i == (ROWS - 1) && j != 0 && j != (COLS - 1)) {? // 下方
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? t[i][j] = arr[1][j-1];
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (j == 0 && i != 0 && i != (ROWS - 1)) {? // 左方
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? t[i][j] = arr[2][i-1];
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (j == (COLS - 1) && i != 0 && i != (ROWS - 1)) {? // 右方
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? t[i][j] = arr[3][i-1];
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? t[i][j] = 0;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
? ? // 使用MPI廣播將arr數(shù)組發(fā)送給其他進(jìn)程
? ? MPI_Bcast(arr, 4 * (ROWS - 1), MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
? ? // 每個(gè)進(jìn)程負(fù)責(zé)計(jì)算一部分?jǐn)?shù)據(jù)
? ? int start_row = rank * (ROWS - 2) / num_procs + 1;
? ? int end_row = (rank + 1) * (ROWS - 2) / num_procs + 1;
? ? for (int i = start_row; i < end_row; i++) {
? ? ? ? for (int j = 1; j < COLS - 1; j++) {
? ? ? ? ? ? // 進(jìn)程間通信，將邊界數(shù)據(jù)發(fā)送和接收
? ? ? ? ? ? if (i == start_row) {
? ? ? ? ? ? ? ? MPI_Send(&t[i - 1][j], 1, MPI_INT, rank - 1, 0, MPI_COMM_WORLD);
? ? ? ? ? ? ? ? MPI_Recv(&t[i][j], 1, MPI_INT, rank - 1, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? else if (i == end_row - 1) {
? ? ? ? ? ? ? ? MPI_Recv(&t[i][j], 1, MPI_INT, rank + 1, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
? ? ? ? ? ? ? ? MPI_Send(&t[i + 1][j], 1, MPI_INT, rank + 1, 0, MPI_COMM_WORLD);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? t[i][j] = (t[i - 1][j] + t[i + 1][j] + t[i][j - 1] + t[i][j + 1]) / 4;
? ? ? ? }
? ? }
? ? // 合并每個(gè)進(jìn)程計(jì)算的結(jié)果
? ? MPI_Gather(&t[start_row][0], (end_row - start_row) * COLS, MPI_INT, &t[start_row][0], (end_row - start_row) * COLS, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
? ? if (rank == 0) {
? ? ? ? // 打印最終結(jié)果
? ? ? ? for (int i = 0; i < ROWS; i++) {
? ? ? ? ? ? for (int j = 0; j < COLS; j++) {
? ? ? ? ? ? ? ? std::cout << t[i][j] << " ";
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? std::cout << std::endl;
? ? ? ? }
? ? }
? ? MPI_Finalize();
? ? return 0;
}
