4、IPython：并行计算与交互式编程的利器（上）

IPython：并行计算与交互式编程的利器（上）

1. 并行计算基础

在计算领域，存在一类特殊的算法，对于它们而言，增加处理器数量能带来线性的加速效果，这类算法被称为易并行算法（embarrassingly parallel algorithms）。判断“更多的处理器是否更好”，答案取决于具体的算法。幸运的是，很多算法在并行计算中都能体现出一定的加速效果，并且许多重要问题都可以借助这些算法来解决。

以Collatz猜想为例，给定函数：
[
f(n)=
\begin{cases}
\frac{n}{2}, & \text{if } n \bmod 2 = 0 \
3n + 1, & \text{if } n \bmod 2 = 1
\end{cases}
]
该猜想指出，对于任意正整数，重复应用 (f(n)) 最终都会得到数字1。虽然人们普遍认为这个猜想是正确的，但目前尚未得到证明。我们关注的是从给定的 (n) 开始，需要多少次应用 (f(n)) 才能达到1，并希望计算1到100所有 (n) 的平均值。对于任意 (n) 生成的数字序列被称为冰雹序列（hailstone sequence），例如 (n = 6) 时，冰雹序列为 6, 3, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1。

2. 串行程序实现

下面是一个用于计算上述平均值的串行Python程序：

def f(n):
    curr = n
    tmp = 1
    while curr != 1:
        t