第２話 マルチスレッド解答例？？
今日いろいろ研究を重ねましたが、
出来の悪いプログラムしかできませんでした。
素数探索のときは、表示に時間がかかりルートスレッドの方が早く終わってしまうことはありませんでしたが、
魔方陣の場合は立ち上げたスレッドの方が時間がかかり、ルートが終了してしまい表示させるのが難しいのです。
工夫すれば、うまくいくんでしょうが、だめでした。。・ﾟﾟ･(≧д≦)･ﾟﾟ･｡ｴｰﾝ!!。
仕方なく、魔方陣数だけ表示するサンプルにします。
#include<iostream>
#include<process.h>
using namespace std;
using namespace System;
void f(void *t);
void f0();
void f1(int t,int g);
void f2(int t);
int n,cn1,cn2,cn3,cn4;
int m1[10][10],m2[10][10],m3[10][10],m4[10][10],a1[2000][10][10],a2[2000][10][10],a3[2000][10][10],a4[2000][10][10];
int x[100],y[100];
int main(){
cout<<"何次魔方陣を作成させるのかキーボードから入力してください。尚、４つの分類すべてが表示されたら×ボタンを押して終了してください。"<<endl;
cout<<"次数＝";
scanf("%d",&n);
f0();
cn1=0;cn2=0;cn3=0;cn4=0;
_beginthread(f, 0, (void *)1);
_beginthread(f, 0, (void *)2);
_beginthread(f, 0, (void *)3);
_beginthread(f, 0, (void *)4);
for(int i=0;i<4300000000;i++);
/*
ルートスレッドを待機させるために無駄打ちをしている。実験でどんぴしゃりの値を見つけよう努力したのですが
うまくいきませんでした。これが見つかればルートの方ですべての魔方陣を表示できるのですが。。・°°・(((p(≧□≦)q)))・°°・。ｳﾜｰﾝ!!
*/
/*
int i,j,c[10][10];
for(i=0;i<n*n;i++){
c[y[i]][x[i]]=i;
}
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
if(c[i][j]<10)cout<<" "<<c[i][j]<<" ";
if(c[i][j]>=10)cout<<c[i][j]<<" ";
}
cout<<endl;
}
*/
}
void f0(){
int i,j,c=0;
int b[10][10];
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
b[i][j]=-1;
}
}
for(i=0;i<n;i++){
b[i][i]=i;
}
c=n-1;
for(i=0;i<n;i++){
if(b[i][n-1-i]==-1){
c++;
b[i][n-1-i]=c;
}
}
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
if(b[i][j]==-1){
c++;
b[i][j]=c;
}
}
}
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
x[b[i][j]]=j;
y[b[i][j]]=i;
}
}
}
void f(void *t){
if(t==(void *)1){
DateTime^ hj=DateTime::Now;
f1(1,0);
cout<<"分類１の"<<n<<"次魔方陣が"<<cn1<<"個できました。"<<endl;
DateTime^ ow=DateTime::Now;
TimeSpan sa=ow->Subtract(*hj);
cout<<"計算時間は"<<sa.TotalSeconds<<"秒です。"<<endl;
}
if(t==(void *)2){
DateTime^ hj=DateTime::Now;
f1(2,0);
cout<<"分類２の"<<n<<"次魔方陣が"<<cn2<<"個できました。"<<endl;
DateTime^ ow=DateTime::Now;
TimeSpan sa=ow->Subtract(*hj);
cout<<"計算時間は"<<sa.TotalSeconds<<"秒です。"<<endl;
}
if(t==(void *)3){
DateTime^ hj=DateTime::Now;
f1(3,0);
cout<<"分類３の"<<n<<"次魔方陣が"<<cn3<<"個できました。"<<endl;
DateTime^ ow=DateTime::Now;
TimeSpan sa=ow->Subtract(*hj);
cout<<"計算時間は"<<sa.TotalSeconds<<"秒です。"<<endl;
}
if(t==(void *)4){
DateTime^ hj=DateTime::Now;
f1(4,0);
cout<<"分類４の"<<n<<"次魔方陣が"<<cn4<<"個できました。"<<endl;
DateTime^ ow=DateTime::Now;
TimeSpan sa=ow->Subtract(*hj);
cout<<"計算時間は"<<sa.TotalSeconds<<"秒です。"<<endl;
}
}
void f1(int t,int g){
register char i,j;
char h,w,ii,iii;
if(t==1){
for(i=1;i<n*n+1;i++){
if(g==0 && i>n*n/4)return;
m1[y[g]][x[g]]=i;
h=1;
if(g>0){
for(j=0;j<g;j++){
if(m1[y[g]][x[g]]==m1[y[j]][x[j]]){
h=0;
break;
}
}
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m1[j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m1[n-1-j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==0 && x[g]==n-2){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m1[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>n && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m1[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-2 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m1[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>2*n && y[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m1[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1){
if(g+1<n*n){
f1(t,g+1);
}
else{
f2(t);
cn1++;
//if(cn==100)break;
}
}
//if(cn==100)break;
}
m1[y[g]][x[g]]=0;
}
if(t==2){
for(i=1;i<n*n+1;i++){
if(g==0){
if(i==1)i=n*n/4+1;
if(i>n*n/2)return;
}
m2[y[g]][x[g]]=i;
h=1;
if(g>0){
for(j=0;j<g;j++){
if(m2[y[g]][x[g]]==m2[y[j]][x[j]]){
h=0;
break;
}
}
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m2[j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m2[n-1-j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==0 && x[g]==n-2){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m2[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>n && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m2[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-2 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m2[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>2*n && y[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m2[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1){
if(g+1<n*n){
f1(t,g+1);
}
else{
f2(t);
cn2++;
//if(cn==100)break;
}
}
//if(cn==100)break;
}
m2[y[g]][x[g]]=0;
}
if(t==3){
for(i=1;i<n*n+1;i++){
if(g==0){
if(i==1)i=n*n/2+1;
if(i>3*n*n/4)return;
}
m3[y[g]][x[g]]=i;
h=1;
if(g>0){
for(j=0;j<g;j++){
if(m3[y[g]][x[g]]==m3[y[j]][x[j]]){
h=0;
break;
}
}
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m3[j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m3[n-1-j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==0 && x[g]==n-2){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m3[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>n && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m3[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-2 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m3[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>2*n && y[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m3[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1){
if(g+1<n*n){
f1(t,g+1);
}
else{
f2(t);
cn3++;
//if(cn==１00)break;
}
}
//if(cn==１00)break;
}
m3[y[g]][x[g]]=0;
}
if(t==4){
for(i=1;i<n*n+1;i++){
if(g==0){
if(i==1)i=3*n*n/4+1;
}
m4[y[g]][x[g]]=i;
h=1;
if(g>0){
for(j=0;j<g;j++){
if(m4[y[g]][x[g]]==m4[y[j]][x[j]]){
h=0;
break;
}
}
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m4[j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-1 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m4[n-1-j][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==0 && x[g]==n-2){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m4[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>n && x[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m4[y[g]][j];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && y[g]==n-2 && x[g]==0){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m4[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1 && g>2*n && y[g]==n-1){
w=0;
for(j=0;j<n;j++){
w+=m4[j][x[g]];
}
if(w!=n*(n*n+1)/2)h=0;
}
if(h==1){
if(g+1<n*n){
f1(t,g+1);
}
else{
f2(t);
cn4++;
//if(cn==100)break;
}
}
//if(cn==100)break;
}
m4[y[g]][x[g]]=0;
}
}
void f2(int t){
int i,j;
if(t==1){
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
a1[cn1][i][j]=m1[i][j];
}
}
}
if(t==2){
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
a2[cn2][i][j]=m2[i][j];
}
}
}
if(t==3){
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
a3[cn3][i][j]=m3[i][j];
}
}
}
if(t==4){
for(i=0;i<n;i++){
for(j=0;j<n;j++){
a4[cn4][i][j]=m4[i][j];
}
}
}
}
実行結果例
一応
CPU使用率１００％は実現できているし、
コンソールに魔方陣を表示していないのでかなり有利とはいえ、
時間比で２１／４８にはなっています。
今回のプログラムの問題点を.NETのｇｃｎｅｗ Ｔｈｒｅａｄを使うことによって解消します。
ｇｃｎｅｗ ＴｈｒｅａｄにはJoin()という待機させる関数があるのです。
そしてスレッドを生成するには、
Ｔｈｒｅａｄ＾ 変数名＝ｇｃｎｅｗ Ｔｈｒｅａｄ（ｇｃｎｅｗ ＴｈｒｅａｄＳｔａｒｔ（関数名））；
を使います。それぞれのスレッドをスタートさせるには、
変数名－＞Ｓｔａｒｔ（）；
とします。これを使って改良を試みましょう。
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