BFSParallelOpenMP低加速比
创始人
2024-12-01 03:01:09
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BFS(广度优先搜索)是一种常用的图形搜索算法,但对于大规模图形,串行算法效率很低。采用并行算法可以大幅提高算法效率,但是在使用OpenMP并行化时可能会出现低加速比的问题。

解决这个问题的方法是,优化OpenMP并行化代码,避免出现线程之间的竞争等情况。一些可能的优化方法包括:

1.减小任务的负载不平衡。BFS算法中,每个节点和其邻居节点都需要被遍历,但不同的节点和邻居节点的度不同,可能导致任务负载不平衡。可以使用动态调度策略(例如OpenMP的dynamic调度),根据实际任务负荷情况分配任务。

2.减少竞争。在BFS并行算法中,多个线程可能同时访问同一节点的邻居节点,在读写操作上存在竞争。可以采用一些技术,比如使用读写锁,就可以避免这些竞争状况。

示例代码:

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

vector bfs_parallel(vector>& adj_list, int start) {
    vector visited(adj_list.size(), -1); 
    int level = 0; 
    queue q;
    q.push(start);
    visited[start] = 0; 
    while (!q.empty()) {
        int size = q.size(); 
        #pragma omp parallel for schedule(dynamic) 
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            int node = q.front(); 
            q.pop(); 
            for (int j = 0; j < adj_list[node].size(); j++) {
                int neighbor = adj_list[node][j]; 
                #pragma omp critical
                {
                    if (visited[neighbor] == -1) {
                        visited[neighbor] = level + 1; 
                        q.push(neighbor); 
                    }
                }
            }
        }
        level++; 
    }
    return visited;
}

此示例代码中运用了动态调度策略(schedule(dynamic))来避免负载不平衡,

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