Java实验项目四——多线程矩阵相乘算法的设计
2024-10-16 05:15:26
Program:多线程矩阵相乘算法的设计
Description:利用多线程实现矩阵相乘,因为各个线程的运算互不影响,
所以不用使用锁,代码如下:
thread.OperateMatrix类,实现矩阵运算
1 /*
2 * Description:定义矩阵操作类
3 *
4 * Written By :Cai
5 *
6 * Date Written:2017-10-25
7 *
8 * */
9
10 package thread;
11
12 public class OperateMatrix {
13
14 int[][] matrix1 = null; //第一个矩阵
15 int[][] matrix2 = null; //第二个矩阵
16 int[][] result = null; //存放矩阵相乘结果
17 public static int line = 0; //记录当前参与计算的是第一个矩阵的第几行
18
19 //定义构造方法
20 public OperateMatrix() {}
21
22 public OperateMatrix(int[][] m1,int[][] m2) {
23
24 this.matrix1 = m1;
25 this.matrix2 = m2;
26 result = new int[matrix1.length][matrix2[0].length];
27 }
28
29 //返回矩阵相乘的结果
30 public int[][] getResult() {
31
32 try {
33
34 /*
35 * 当矩阵还没有完全计算完时
36 * 令当前线程睡眠1毫秒等待
37 * 然后再次判断
38 *
39 * */
40 while( OperateMatrix.line < matrix1.length ) {
41
42 Thread.sleep(1);
43
44 }
45 }catch(Exception e) {
46
47 e.printStackTrace();
48 }
49
50 return this.result;
51
52 }
53
54 //第一个矩阵的行乘以第二个矩阵的列,得到新矩阵的行
55 public void operate() {
56
57 OperateMatrix.line += 1; //记录行数加1
58
59 for( int i = 0; i < matrix1[0].length; i++ ) {
60
61 int sum = 0; //存储第一个矩阵的行和 第二个矩阵的列的计算结果
62 for( int j = 0; j < matrix2.length; j++ ) {
63
64 sum += matrix1[OperateMatrix.line - 1][j] * matrix2[j][i]; //第一个矩阵的当前行乘以第二个矩阵
65 }
66
67 result[OperateMatrix.line - 1][i] = sum; //保存结果
68 }
69
70 }
71 }
thread.ThreadOperate类,线程实现类
1 /*
2 * Description:定义类,继承Thread类,覆写run()方法
3 *
4 * Written By:Cai
5 *
6 * Date Written:2017-10-25
7 *
8 * */
9
10 package thread;
11
12 public class ThreadOperate extends Thread {
13
14 private OperateMatrix om = null; //定义矩阵操类对象
15
16 //定义构造方法
17 public ThreadOperate() {
18 super();
19 }
20
21 public ThreadOperate( OperateMatrix om,String name) {
22 super(name); //线程名字
23 this.om = om;
24 }
25
26 //覆写run()方法
27 @Override
28 public void run() {
29
30 try {
31 System.out.println( Thread.currentThread().getName() ); //打印当前线程的名字
32 }catch( Exception e ) {
33 e.printStackTrace();
34 }
35
36 /*
37 * 调用OperateMatrix对象的operate方法,进行矩阵的计算
38 * 每次调用只计算一行结果
39 *
40 * */
41 this.om.operate();
42 }
43
44 }
main.TestDemo测试类
1 /*
2 * Description:定义测试类
3 *
4 * Written By :Cai
5 *
6 * Date Written:2017-10-25
7 *
8 * */
9
10
11 package main;
12
13
14 import thread.*;
15
16 public class TestDemo {
17
18 public static void main(String args[]) {
19
20 //定义两个矩阵
21 int[][] m1 = {{1,4,1,1},{4,1,1,1},{1,3,3,6},{1,6,9,0}}; //4*4
22 int[][] m2 = {{2,2,2,2},{2,2,2,2},{2,2,2,2},{2,2,2,2}}; //4*4
23
24 OperateMatrix om = new OperateMatrix(m1,m2); //实例化OperateMatrix对象
25
26 //根据第一个矩阵的行数,启动对应数量的线程
27 for( int i = 0; i < m1.length; i++ ) {
28
29 new ThreadOperate( om,"计算第一个矩阵的第" + (i+1) + "行*第二个矩阵的所有列" ).start();
30 }
31
32
33 display(om.getResult()); //打印结果
34
35 }
36
37
38 //打印计算结果(为了方便,将打印方法定义在测试类中,实际不应该这样做)
39 public static void display(int[][] result) {
40
41 for( int i = 0; i < result.length; i++ ) {
42
43 for( int j = 0; j < result[i].length; j++ ) {
44
45 System.out.print( result[i][i] + "\t" );
46 }
47
48 System.out.println();
49 }
50 }
51
52 }
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