头歌python实训通关八——进程和线程——基础_头哥python多线程-求合数个数

第1关：求素数的个数

任务描述

本关任务：使用Python多进程求素数个数。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握：1.多进程的使用。

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，用多进程实现求区间[1,n]里素数的个数。 说明：求区间内素数个数是计算型密集任务，且可以将区间分成互不相关的子区间，分别使用进程对他们求解，正是多进程的用武之地！

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：5； 预期输出： 3

测试输入：10； 预期输出： 4`

import math
from multiprocessing import cpu_count
from multiprocessing import Pool
 
 
def isPrime(n):
    # 判断数字是否为素数
    #        请在此处添加代码       #
    # *************begin************#
    if n<=1:
        return False
    for i in range(2,int(math.sqrt(n))+1):
        if n%i == 0:
            return False
    return True
    # **************end*************#
 
 
 
 
def howMany(T):
    # 计算给定区间含有多少个素数
    #        请在此处添加代码       #
    # *************begin************#
    sum = 0
    for i in range(T[0],T[1]+1):
        if isPrime(i):
            sum+=1
    return sum
    # **************end*************#
 
 
 
 
def separateNum(N, CPU_COUNT):
    # 对整个数字空间N进行分段CPU_COUNT
    #        请在此处添加代码       #
    # *************begin************#
    list=[[i*(N//CPU_COUNT)+1,(i+1)*(N//CPU_COUNT)] for i in range(0,CPU_COUNT)]
    list[0][0]=1
    if list[CPU_COUNT-1][1]<N:
        list[CPU_COUNT-1][1]=N
    return list
    # **************end*************#
    
if __name__ == '__main__':
    N = int(input())
    # 多进程
    CPU_COUNT = cpu_count()  ##CPU内核数 本机为8
    pool = Pool(CPU_COUNT)
    sepList = separateNum(N, CPU_COUNT)
    result = []
    for i in range(CPU_COUNT):
        result.append(pool.apply_async(howMany, (sepList[i], )))
    pool.close()
    pool.join()
    # ans = 0
    list = [res.get() for res in result]
    print(sum(list), end = '')
 
 

第2关：求合数的个数。

任务描述

本关任务：使用 Python 多线程，实现求合数的个数。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握：1.python多线程。

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，使用多线程计算给定区间合数的个数。 本关已给出素数判定方法，需要你补充主函数中相关内容，实现统计合数个数的相关内容。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：5； 预期输出： 1

测试输入：10； 预期输出： 5

import threading
import math
ans = 0
lock = threading.Lock()
 
 
import threading
import math
ans = 0
lock = threading.Lock()
 
 
def isPrime(n):
    # 判断数字是否为素数
   
    global ans
    if n <= 1:
        return False
    for i in range(2, int(math.sqrt(n)) + 1):
        if n % i == 0:
            return False
    return True
   
 
 
 
def howMany(T):
    # 计算给定区间含有多少个素数
   
 
    sum = 0
    for i in range(T[0], T[1] + 1):
        if isPrime(i):
            sum += 1
    lock.acquire()
    try:
        global ans
        ans += sum
    finally:
        lock.release()
   
 
 
 
 
def seprateNum(N, CPU_COUNT):
    # 对整个数字空间N进行分段CPU_COUNT
    list = [[i * (N // CPU_COUNT) + 1, (i + 1) * (N // CPU_COUNT)] for i in range(0, CPU_COUNT)]
    list[0][0] = 1
    if list[CPU_COUNT - 1][1] < N:
        list[CPU_COUNT - 1][1] = N
    return list
 
if __name__ == '__main__':
    N = int(input())
    threadNum = 32
 #        请在此处添加代码       #
    # *************begin************#
    t=[]
    sepList=seprateNum(N,threadNum)
    for i in range(0,threadNum):
        t.append(threading.Thread(target=howMany,args=(sepList[i],)))
        t[i].start()
    for i in range(0,threadNum):
        t[i].join()
    print(N-1-ans,end='')
    # **************end*************#

第3关：交替打印foobarpython

---

任务描述

本关任务：输入一个数n，打印n个foobarpython。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握：1.线程的使用，2.线程锁的使用。

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，输出n个foobarpython。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：1； 预期输出： foobarpython 解释：“foobarpython”将输出1次

测试输入：5； 预期输出： foobarpythonfoobarpythonfoobarpythonfoobarpythonfoobarpython 解释：“foobarpython”将输出5次

import threading
import sys
import time
 
 
def showfoo(n):
    '''
    
    :param n: 要输出foobarpython的次数
    :return: 无返回，可直接输出
    '''
    # 请在此处添加代码       #
# *************begin************#
    for i in range(n):
        lockpython.acquire()
        print('foo',end='')
        sys.stdout.flush()
        lockfoo.release()
        time.sleep(0.2)
# **************end*************#
 
 
def showbar(n):
    '''
      :param n: 要输出foobarpython的次数
      :return: 无返回，可直接输出
      '''
    # 请在此处添加代码       #
# *************begin************#
    for i in range(n):
      lockfoo.acquire()
      print('bar',end='')
      sys.stdout.flush()
      lockbar.release()
      time.sleep(0.2)
# **************end*************#
 
def showpython(n):
    '''
      :param n: 要输出foobarpython的次数
      :return: 无返回，可直接输出
      '''
     # 请在此处添加代码       #
# *************begin************#
    for i in range(n):
      lockbar.acquire()
      print('python',end='')
      sys.stdout.flush()
      lockpython.release()
      time.sleep(0.2)
 
# **************end*************#
 
 
if __name__ == '__main__':
    lockfoo = threading.Lock()  # 定义3个互斥锁
    lockbar = threading.Lock()
    lockpython =threading.Lock()
    n = int(input())
    t1 = threading.Thread(target=showfoo,args=[n])  # 定义3个线程
    t2 = threading.Thread(target=showbar,args=[n])
    t3 = threading.Thread(target=showpython,args=[n])
    lockfoo.acquire()  # 先锁住foo,bar锁，保证先打印foo
    lockbar.acquire()
 
 
    t1.start()
    t2.start()
    t3.start()