新・Java入門編44:Fork/Joinフレームワーク（Fork/Join Framework）

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.*;

public class Main {
    
    private static int[] memo = new int[100001];
    
    static int fib(int n) {
        if (n == 0) {
            memo[0] = 0;
            return memo[0];
        } else if (n == 1) {
            memo[1] = 1;
            return memo[1];
        } else if (memo[n] != -1) {
            return memo[n];
        } else {
            
            var result1 = fib(n - 1);
            var result2 = fib(n - 2);

            memo[n] = (result1 + result2) % 1000000007;

            return memo[n];
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        
        var sc = new Scanner(System.in);

        Arrays.fill(memo, -1);

        var n = sc.nextInt();

        var result = fib(n);
        
        System.out.println(result);
    }
}

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.*;

public class Main {
    
    private static int[] memo = new int[100001];
    
    static int fib(int n) {
        if (n == 0) {
            memo[0] = 0;
            return memo[0];
        } else if (n == 1) {
            memo[1] = 1;
            return memo[1];
        } else if (memo[n] != -1) {
            return memo[n];
        } else {
            
            var result1 = fib(n - 1);
            var result2 = fib(n - 2);

            memo[n] = (result1 + result2) % 1000000007;

            return memo[n];
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        
        var sc = new Scanner(System.in);

        Arrays.fill(memo, -1);

        var n = sc.nextInt();

        var result = fib(n);
        
        System.out.println(result);
    }
}

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.*;

public class Main {
    
    private static int[] memo = new int[100001];
    
    static class Fib extends RecursiveTask<Integer> {
        
        private final int n;
    
        public Fib(int n) {
            this.n = n;
        }
    
        @Override
        protected Integer compute() {
            if (n == 0) {
                memo[0] = 0;
                return memo[0];
            } else if (n == 1) {
                memo[1] = 1;
                return memo[1];
            } else if (memo[n] != -1) {
                return memo[n];
            } else {
    
                var task1 = new Fib(n - 1);
                var task2 = new Fib(n - 2);
                
                // task1を非同期で実行

                
                // task2を現在のスレッドで実行


                // task1の結果を取得
                
                
                memo[n] = (result1 + result2) % 1000000007;
                
                return memo[n];
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        
        var sc = new Scanner(System.in);
        
        Arrays.fill(memo, -1);
        
        var n = sc.nextInt();

        var pool = new ForkJoinPool();
        var task = new Fib(n);
        
        var result = pool.invoke(task);
        
        System.out.println(result);
    }
}

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.*;

public class Main {
    
    private static int[] memo = new int[100001];
    
    static class Fib extends RecursiveTask<Integer> {
        
        private final int n;
    
        public Fib(int n) {
            this.n = n;
        }
    
        @Override
        protected Integer compute() {
            if (n == 0) {
                memo[0] = 0;
                return memo[0];
            } else if (n == 1) {
                memo[1] = 1;
                return memo[1];
            } else if (memo[n] != -1) {
                return memo[n];
            } else {
    
                var task1 = new Fib(n - 1);
                var task2 = new Fib(n - 2);
                
                // task1を非同期で実行

                
                // task2を現在のスレッドで実行


                // task1の結果を取得
                
                
                memo[n] = (result1 + result2) % 1000000007;
                
                return memo[n];
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        
        var sc = new Scanner(System.in);
        
        Arrays.fill(memo, -1);
        
        var n = sc.nextInt();

        var pool = new ForkJoinPool();
        var task = new Fib(n);
        
        var result = pool.invoke(task);
        
        System.out.println(result);
    }
}

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演習1

問題ログインすると模範解答や入力を見ることができます

演習課題「Fork/Joinフレームワークを使ってみよう」

現在、フィボナッチ数列のN項目の数を求めるコードが記述されており、それにFork/Joinフレームワークを実装しようとしています。コメント部分の下にコードを追記して、正しく動作するようにしてください。

入力される値

標準入力からの値取得方法はこちらをご確認ください

期待する出力値

Tips

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詳しい説明を読む

＃12:Fork/Joinフレームワーク（Fork/Join Framework）

このチャプターでは、Fork/Joinフレームワークについて学習します。

対象問題

フィボナッチ数列 (paizaランクB相当)
https://paiza.jp/works/mondai/dag_memoization_search/dag_memoization__problems_step0

API

クラスForkJoinPool
https://docs.oracle.com/javase/jp/17/docs/api/java.base/java/util/concurrent/ForkJoinPool.html

クラスForkJoinTask
https://docs.oracle.com/javase/jp/17/docs/api/java.base/java/util/concurrent/ForkJoinTask.html

クラスRecursiveTask
https://docs.oracle.com/javase/jp/17/docs/api/java.base/java/util/concurrent/RecursiveTask.html

クラスRecursiveAction
https://docs.oracle.com/javase/jp/17/docs/api/java.base/java/util/concurrent/RecursiveAction.html

完成コード

import java.util.*;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.*;

public class Main {
    
    private static int[] memo = new int[100001];
    
    static class Fib extends RecursiveTask<Integer> {
        
        private final int n;
    
        public Fib(int n) {
            this.n = n;
        }
    
        @Override
        protected Integer compute() {
            if (n == 0) {
                memo[0] = 0;
                return memo[0];
            } else if (n == 1) {
                memo[1] = 1;
                return memo[1];
            } else if (memo[n] != -1) {
                return memo[n];
            } else {
    
                var task1 = new Fib(n - 1);
                var task2 = new Fib(n - 2);
                
                task1.fork();
                
                var result2 = task2.compute(); 
                var result1 = task1.join();
                
                memo[n] = (result1 + result2) % 1000000007;
                
                return memo[n];
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        
        var sc = new Scanner(System.in);
        
        Arrays.fill(memo, -1);
        
        var n = sc.nextInt();

        var pool = new ForkJoinPool();
        var task = new Fib(n);
        
        var result = pool.invoke(task);
        
        System.out.println(result);
    }
}

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コードの実行

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出力タイプ：

10

新・Java入門編44: 並行・並列処理についてさらに学習しよう

演習課題「Fork/Joinフレームワークを使ってみよう」

入力される値

期待する出力値

＃12:Fork/Joinフレームワーク（Fork/Join Framework）

対象問題

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API

完成コード