Dadas dos cadenas de caracteres, C1 y C2, con N caracteres cada una, se trata de encontrar la longitud de la subcadena más larga común a las dos cadenas, pudiendo haber huecos en los caracteres seleccionados en las cadenas.
Por ejemplo, dadas “abbcb” y “abcab” la longitud es 4, y corresponde a la subcadena “abca”, que se encuentra en las dos cadenas en varias formas: “ab-cb” y “abc-b”, o “a-bcb” y “abc-b”.
Se resuelven varios problemas. Para cada problema la función a paralelizar tiene par\'ametros:
Input parameter:
-int N: número de elementos de cada cadena
-int *C1, *C2: las dos cadenas
Parámetros de paralelismo:
-int nodo: identificador de proceso
-int np: número de procesos
Return:
int longitud de la subcadena común más larga
La entrada tiene en la primera línea el número de problemas. Para cada problema hay una línea con tres valores: N, la semilla para la generación aleatoria, número de caracteres distintos a incluir en las cadenas.
4 12 2 7 19800 2 25 19400 15 27 19410 5 24
/*
CPP_CONTEST=2019Enero
CPP_PROBLEM=E
CPP_LANG=CPP+MPI
CPP_PROCESSES_PER_NODE=calisto 1
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>
void escribirint(int *m, int N,int M) {
//solo para DEBUG
int i, j;
for (i = 0; i < N; i++) {
for (j = 0; j < M; j++)
printf("%d ", m[i * M + j]);
printf("\n");
}
printf("\n");
}
int sec(int n,char *C1,char *C2,int nodo,int np)
{
int dim=n+1; //fila y columna 0 para casos base
int resul;
int *T=(int*) calloc(sizeof(int),dim*dim);
//tabla para programación dinámica
for(int i=0;i<dim;i++)
//caso base fila
T[i]=0;
for(int i=1;i<dim;i++)
//caso base columna
T[i*dim]=0;
for (int i = 1; i <dim; i++)
{
for(int j=1;j<dim;j++)
{
//máximo de la fila y columna anterior
int maximo=(T[(i-1)*dim+j]>T[i*dim+j-1]?T[(i-1)*dim+j]:T[i*dim+j-1]);
//si los elementos de las cadenas coinciden y añadiendo 1 al valor en la diagonal
//anterior es mayor que el máximo, se actualiza
if(C1[i-1]==C2[j-1] && T[(i-1)*dim+j-1]+1>maximo)
maximo=T[(i-1)*dim+j-1]+1;
T[i*dim+j]=maximo;
}
}
#ifdef DEBUG
escribirint(T,dim,dim);
#endif
//la longitud de la cadena más larga es el último valor en la tabla de programación dinámica
resul=T[dim*dim-1];
delete[] T;
return resul;
}
esquema-mpi.cpp (no modificable, lo usa mooshak para entrada/salida y evaluación, se proporciona para experimentación en local)
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <mpi.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
//Prueba de Metodología de la Programación Paralela
//enero 2019
//Subcadena común más larga entre dos cadenas de caracteres.
//Esquema para entrada/salida, validación y toma de tiempos
void generar(char *m, int t,int numcar) {
int i;
for (i = 0; i < t; i++) {
m[i] =(char) ((int) (((1. * rand()) / RAND_MAX)*numcar)+'a');
}
}
void escribir(char *m, int N,int M) {
int i, j;
for (i = 0; i < N; i++) {
for (j = 0; j < M; j++)
printf("%c", m[i * M + j]);
printf("\n");
}
printf("\n");
}
/*
c
c mseconds - returns elapsed milliseconds since Jan 1st, 1970.
c
*/
long long mseconds(){
struct timeval t;
gettimeofday(&t, NULL);
return t.tv_sec*1000 + t.tv_usec/1000;
}
static void alarm_handler(int sig) {
fprintf(stderr, "Time Limit Exceeded\n");
abort();
}
extern int sec(int n,char *C1,char *C2,int nodo,int np);
int main(int argc,char *argv[]) {
int N; //tamaño cadenas
char *C1,*C2; //cadenas
int cuantos; //número de problemas
int semilla; //semilla para generación aleatoria
int numcar; //número de caracteres distintos a generar
int resul; //almacena el resultado de sec
long long ti,tf,tt=0;
int nodo,np;
FILE *stats_file = fopen("stats", "w");
struct sigaction sact;
sigemptyset(&sact.sa_mask);
sact.sa_flags = 0;
sact.sa_handler = alarm_handler;
sigaction(SIGALRM, &sact, NULL);
alarm(10); /* time limit */
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&np);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&nodo);
// The number of test cases is read
// and sent to all the processes
if(nodo==0)
{
scanf("%d",&cuantos);
MPI_Bcast(&cuantos,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
}
else
{
MPI_Bcast(&cuantos,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
}
for(int i=0;i<cuantos;i++)
{
if(nodo==0)
{
scanf("%d",&N);
scanf("%d",&semilla);
scanf("%d",&numcar);
C1 = (char *) calloc(sizeof(char),N);
C2 = (char *) calloc(sizeof(char),N);
srand(semilla);
generar(C1,N,numcar);
generar(C2,N,numcar);
#ifdef DEBUG
escribir(C1,1,N);
escribir(C2,1,N);
#endif
}
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
ti=mseconds();
resul=sec(N,C1,C2,nodo,np);
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
tf=mseconds();
if(nodo==0)
{
printf("%d\n",resul);
if(i!=0) tt+=tf-ti;
free(C1);
free(C2);
}
}
if(nodo==0)
{
fprintf(stats_file, "%Ld\n", tt);
fclose(stats_file);
}
MPI_Finalize();
return 0;
}