Jakými metodami lze realizovat paralelní výpočet součtu prvků pole pomocí ForkJoinPool?

Pro paralelní výpočet součtu prvků pole pomocí ForkJoinPool lze implementovat rekurzivní úlohu, která dělí pole na části a součty provádí paralelně.

Hlavní myšlenka:

• Pokud je velikost podpole malá, spočítáme součet přímo.
• Jinak rozdělíme podpole na dvě části, vytvoříme dvě podúlohy, spustíme je paralelně a spojíme výsledky.

Příklad v Java s RecursiveTask<Integer>:

import java.util.concurrent.*;

public class SumTask extends RecursiveTask<Integer> {
    private static final int THRESHOLD = 1000;
    private int[] array;
    private int start, end;

    public SumTask(int[] array, int start, int end) {
        this.array = array;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Integer compute() {
        int length = end - start;
        if (length <= THRESHOLD) {
            int sum = 0;
            for (int i = start; i < end; i++) {
                sum += array[i];
            }
            return sum;
        } else {
            int mid = start + length / 2;
            SumTask leftTask = new SumTask(array, start, mid);
            SumTask rightTask = new SumTask(array, mid, end);
            leftTask.fork(); // spouští levý úkol asynchronně
            int rightResult = rightTask.compute(); // vypočítá pravý úkol v aktuálním vlákně
            int leftResult = leftTask.join(); // čeká na výsledek levého úkolu
            return leftResult + rightResult;
        }
    }
}

// Použití:
// ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
// int[] data = ...;
// int totalSum = pool.invoke(new SumTask(data, 0, data.length));

Tento přístup efektivně využívá vícvláknové zpracování ke zrychlení součtu velkého pole.