Count Array Element

原始题目：LeetGPU - Count Array Element

题目描述

编写一个 GPU 程序，统计 32 位整数数组中值为 $k$ 的元素数量。给定长度为 $N$ 的输入数组 input 和目标整数 $k$，输出等于 $k$ 的元素个数。

实现要求

• 不允许使用外部库。
• solve 函数签名必须保持不变。
• 最终结果必须存储在 output 变量中。

示例

示例 1

Input:  [1, 2, 3, 4, 1], k = 1
Output: 2

示例 2

Input:  [5, 10, 5, 2], k = 11
Output: 0

约束条件

• $1 \le N \le 100{,}000{,}000$。
• $1 \le input[i], k \le 100{,}000$。
• 性能测试在 $k = 501{,}010,\ N = 100{,}000{,}000$ 的规模下进行。

解题思路

计数操作 = 逐元素比较（map）+ 规约求和（reduce）。每个线程比较一个元素是否等于 $k$（产生 0 或 1），然后用分块规约 + warp shuffle 求和。与纯规约相比多了一步比较，但本质上还是内存带宽受限。对于极大的 $N$，可以使用 atomicAdd 让每个 block 贡献局部计数到全局变量，减少规约层数。欢迎在 GitHub Discussions 分享你的解法。