поиск глобальных максимумов функции из сравнения локальных максимумов каждого процессора с использованием кольцевой топологии MPI

Я хочу использовать топологию кольца MPI, передавая максимумы каждого процессора по кольцу, сравнивая локальные максимумы и затем выводя глобальные максимумы для всех процессоров.
Я использую 10-мерную интегральную функцию Монте-Карло. Моей первой идеей было создать массив с локальными максимумами каждого процессора, затем передать это значение, сравнить и вывести самое высокое значение. Но я не мог элегантно написать код для создания массива, который будет принимать только максимальное значение каждого процессора и хранить его в соответствии с рангом процессора, поэтому я также могу отслеживать, какой процессор получил глобальные максимумы.

Я еще не закончил свой код, сейчас мне интересно посмотреть, можно ли создать массив с локальными максимумами из процессоров. способ, которым я кодировал, это очень много времени, и если процессоров много, то я должен объявлять их каждый раз, и все же я не могу создать массив, который я ищу.
Я делюсь кодом здесь:

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <iomanip>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <mpi.h>
using namespace std;//define multivariate function F(x1, x2, ...xk)

double f(double x[], int n)
{
double y;
int j;
y = 0.0;

for (j = 0; j < n-1; j = j+1)
{
y = y + exp(-pow((1-x[j]),2)-100*(pow((x[j+1] - pow(x[j],2)),2)));

}

y = y;
return y;
}

//define function for Monte Carlo Multidimensional integration

double int_mcnd(double(*fn)(double[],int),double a[], double b[], int n, int m)

{
double r, x[n], v;
int i, j;
r = 0.0;
v = 1.0;
// initial seed value (use system time)
//srand(time(NULL));// step 1: calculate the common factor V
for (j = 0; j < n; j = j+1)
{
v = v*(b[j]-a[j]);
}

// step 2: integration
for (i = 1; i <= m; i=i+1)
{
// calculate random x[] points
for (j = 0; j < n; j = j+1)
{
x[j] = a[j] +  (rand()) /( (RAND_MAX/(b[j]-a[j])));
}
r = r + fn(x,n);
}
r = r*v/m;

return r;
}double f(double[], int);
double int_mcnd(double(*)(double[],int), double[], double[], int, int);int main(int argc, char **argv)
{

int rank, size;

MPI_Init (&argc, &argv);      // initializes MPI
MPI_Comm_rank (MPI_COMM_WORLD, &rank); // get current MPI-process ID. O, 1, ...
MPI_Comm_size (MPI_COMM_WORLD, &size); // get the total number of processes/* define how many integrals */
const int n = 10;

double b[n] = {5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0,5.0};
double a[n] = {-5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0,-5.0};

double result, mean;
int m;

const unsigned int N = 5;
double max = -1;
double max_store[4];

cout.precision(6);
cout.setf(ios::fixed | ios::showpoint);srand(time(NULL) * rank);  // each MPI process gets a unique seed

m = 4;                // initial number of intervals

// convert command-line input to N = number of points
//N = atoi( argv[1] );for (unsigned int  i=0; i <=N; i++)
{
result = int_mcnd(f, a, b, n, m);
mean = result/(pow(10,10));

if( mean > max)
{
max = mean;
}

//cout << setw(10)  << m << setw(10) << max << setw(10) << mean << setw(10) << rank << setw(10) << size <<endl;
m = m*4;
}

//cout << setw(30)  << m << setw(30) << result << setw(30) << mean <<endl;
printf("Process %d of %d mean = %1.5e\n and local max = %1.5e\n", rank, size, mean, max );
if (rank==0)
{
max_store[0] = max;
}
else if (rank==1)
{
max_store[1] = max;
}
else if (rank ==2)
{
max_store[2] = max;
}
else if (rank ==3)
{
max_store[3] = max;
}
for( int k = 0; k < 4; k++ )
{
printf( "%1.5e\n", max_store[k]);
}//double max_store[4] = {4.43095e-02, 5.76586e-02, 3.15962e-02, 4.23079e-02};

double send_junk = max_store[0];
double rec_junk;
MPI_Status status;// This next if-statment implemeents the ring topology
// the last process ID is size-1, so the ring topology is: 0->1, 1->2, ... size-1->0
// rank 0 starts the chain of events by passing to rank 1
if(rank==0) {
// only the process with rank ID = 0 will be in this block of code.
MPI_Send(&send_junk, 1, MPI_DOUBLE, 1, 0, MPI_COMM_WORLD); //  send data to process 1
MPI_Recv(&rec_junk, 1, MPI_DOUBLE, size-1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status); // receive data from process size-1
}
else if( rank == size-1) {
MPI_Recv(&rec_junk, 1, MPI_DOUBLE, rank-1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status); // recieve data from process rank-1 (it "left" neighbor")
MPI_Send(&send_junk, 1, MPI_DOUBLE, 0, 0, MPI_COMM_WORLD); // send data to its "right neighbor", rank 0
}
else {
MPI_Recv(&rec_junk, 1, MPI_DOUBLE, rank-1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status); // recieve data from process rank-1 (it "left" neighbor")
MPI_Send(&send_junk, 1, MPI_DOUBLE, rank+1, 0, MPI_COMM_WORLD); // send data to its "right neighbor" (rank+1)
}
printf("Process %d send %1.5e\n and recieved %1.5e\n", rank, send_junk, rec_junk );MPI_Finalize(); // programs should always perform a "graceful" shutdown
return 0;
}

компилировать с:

mpiCC -o gd test_code.cpp
mpirun -np 4 ./gd

Буду признателен за предложение:

1. Есть ли более элегантный способ создания локальных массивов максимумов?
2. Как сравнить локальные максимумы и определить глобальные максимумы при передаче значений в кольце?

Также не стесняйтесь изменять код, чтобы предоставить мне лучший пример для работы. Буду признателен за любое предложение. Благодарю.