19335074_黄玟瑜_mpi_histogram1

【标题】：“19335074_黄玟瑜_mpi_histogram1”涉及的知识点是使用MPI（Message Passing Interface）实现并行计算中的直方图程序。 在并行计算中，MPI是一种广泛使用的标准库，用于分布式内存系统中进程间通信。在这个作业中，学生需要实现一个MPI程序，它能够计算并显示数据的直方图。具体任务分为以下几个步骤： 1. **输入处理**： - 进程0负责读取输入数据，包括数据的个数(data_count)、数据的最大值(max_meas)、最小值(min_meas)以及桶的个数(bin_count)。 - 数据生成：进程0利用`Gen_data`函数，基于给定的min_meas、max_meas和data_count生成随机浮点数数组。 - 检查错误：`Check_for_error`函数确保data_count能被进程数整除，否则程序将退出，以避免数据不均等分配。 2. **数据分布**： - `Set_bins`函数由进程0执行，确定每个桶的边界值(bin_maxes)和每个进程将接收的数据量(loc_bin_cts)。桶的宽度(bin_width)通过`(max_meas - min_meas) / bin_count`计算得出。 3. **并行处理**： - 各个进程调用`Find_bins`函数，将各自分配到的数据入桶。每个进程使用`Which_bin`函数确定每个数据点应该放入哪个桶。 - `Which_bin`函数通过比较数据点与每个桶的边界值来确定桶序号，实现数据的分类。 4. **结果收集与打印**： - 所有进程将本地的局部直方图计数(loc_bin_cts)返回给进程0，进程0汇总这些计数得到全局直方图。 - 进程0最终负责打印直方图。 在实现这个作业时，学生需要熟悉MPI的基本操作，如`MPI_Bcast`（广播）、`MPI_Scatter`（分散）和`MPI_Gather`（聚集），以及如何在多进程中同步和通信。此外，理解如何根据数据分布计算直方图是关键，这涉及到数值排序和桶的概念。在实际编程中，学生还需要注意程序的可读性、效率和错误处理。