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请编写程序计算圆周率

发布时间:2023-04-14 12:11:01

㈠ C语言程序设计,用级数计算圆周率π

我写过精确10000多位的,但代码太多无法在此列出,我给你提供一个思路:
定义长度为固定值的字节的数组当做一个“大整数型”,长度为BI_SIZE,数组的0号数为最低8位,往后是更高8位,以此类推。
考虑计算过程中的溢出问题,BI_SIZE要尽量大,但也不能太大,否则算得会很慢。
#define
BI_SIZE
128
定义小数点后的十进制位数PI_NUM,略大于100。
#define
PI_NUM
103
这样的数组定义多个,比如计算函数内部用的工作寄存器如下:
uint8_t
R0[BI_SIZE];
uint8_t
R1[BI_SIZE];
uint8_t
R2[BI_SIZE];
……
用户使用的寄存器如下:
uint8_t
a0[BI_SIZE];
uint8_t
a1[BI_SIZE];
uint8_t
a2[BI_SIZE];
……
定义大整数相关处理函数,包含拷贝、清零、比大小、加、减、乘、移位、除、转十进制ascii等函数。
比如大整数比大小,相等返回0,a大返回1,b大返回-1。
int
BigInteger_Cmp(uint8_t
*a,uint8_t
*b)
{
uint32_t
i;
for(i
=
BI_SIZE
-
1;i
<
BI_SIZE;i
--)
{
if(a[i]
!=
b[i])
{
if(a[i]
>
b[i])
return
1;
else
return
-1;
}
}
return
0;
}
凡是运算函数都要使用输入地址的方式,如大整数相加,将a与b相加后的值装入地址c。
void
BigInteger_Add(uint8_t
*c,uint8_t
*a,uint8_t
*b);
调用每一个函数时,输出寄存器不能与输入寄存器冲突。
写除法函数可能比较难,请参考二进制除法相关资料。
打印函数可以用连续除以10求余获得。
函数准备完成后就可以算圆周率了,先用循环算出10的PI_NUM次方作为标准系数EXP[BI_SIZE],计算每一项时分子要先乘EXP再除。由于你的级数公制性质,建议乘和除交替进行,以免数字溢出。
每一项不断累加起来,直到当前算得的项为0为止,累加结果转十进制打印出来。
调试时PI_NUM可以先改小,如果数字正确,就可以改为100多了。

㈡ python模拟蒙特卡罗法计算圆周率的近似值

蒙特·卡罗方法是一种通过概率来得到问题近似解的方法,在很多领域都有重要的应用,其中就包括圆周率近似值的计问题。

假设有一块边长为2的正方形木板,上面画一个单位圆,然后随意往木板上扔飞镖,落点坐标(x,y)必然在木板备肢上(更多的时候是落在单位圆内),

如果扔仿唤世的次数足够多,那么落在单位链宴圆内的次数除以总次数再乘以4,这个数字会无限逼近圆周率的值。

这就是蒙特·卡罗发明的用于计算圆周率近似值的方法。
编写程序,模拟蒙特·卡罗计算圆周率近似值的方法,输入掷飞镖次数,然后输出圆周率近似值。

import random,math
s = 1 * 1
c = int(input())
hit = c
hits = 0
while hit != 0 :
hit = hit - 1
x = random.random()
y = random.random()
z = math.sqrt(x**2+y**2)
if z <= 1:
hits = hits + 1
PI = 4 * hits/c
print(PI)
这段程序主要运用通过计算落点的坐标与原点的距离来确定镖是否在中在圆内

当运行的次数足够大,也就会越来越逼近圆周率
另外再说一点就是python中的random()函数

random()函数的调用方法如下

import random

x = random.random()

返回的值在(0,1]之间

㈢ C语言计算圆周率

#include<stdio.h>
#include<math.h>
intmain(){
doublep=0,q=0;
inti;
for(i=1;;i++){
p+=6*1.0/(i*i);
q+=4*1.0*pow(-1,i+1)/(2*i-1);//q后面少一个版+
if(fabs(sqrt(p)-q)<1e-6)
break;
}
printf("PIis%lf,项数权为%d",q,i);
return0;
}

㈣ 那个计算π的C语言程序是怎么写的啊

1、PI的值可以通过以下公式计算出来,

π/4=1-1/3+1/5-1/7……

编写循环程序,当这种计算方法所得到的偏差小于0.000001时停止计算,并输出PI的值及所需要计算的项数。


2、例程:

doubles=0;//面积
doublepi=0;//圆周率
doubled=200;//直径(值越大圆周率越精确)
doubler=d/2;//半径
for(inti=1;i<=d;i++){
for(intj=1;j<=d;j++){
if((i-r)*(i-r)+(j-r)*(j-r)<=r*r){
s++;
}
}
}
pi=s/(r*r);

㈤ 编C语言程序计算圆周率π,要求精确到2000位,用命令行参数实现

关键是数学知识,而不是计算机的知识...
http://hi..com/sunlovestar/blog/item/36fad5a20e12c1accaefd051.html

一、源程序
本文分析下面这个很流行的计算PI的小程序。下面这个程序初看起来似乎摸不到头脑,
不过不用担心,当你读完本文的时候就能够基本读懂它了。
程序一:很牛的计算Pi的程序
int a=10000,b,c=2800,d,e,f[2801],g;
main() {
for(;b-c;)
f[b++]=a/5;
for(;d=0,g=c*2;c -=14,printf("%.4d",e+d/a),e=d%a)
for(b=c; d+=f[b]*a,f[b]=d%--g,d/=g--,--b; d*=b);
}
二、数学公式
数学家们研究了数不清的方法来计算PI,这个程序所用的公式如下:
1 2 3 k
pi = 2 + --- * (2 + --- * (2 + --- * (2 + ... (2 + ---- * (2 + ... ))...)))

3 5 7 2k+1
至于这个公式为什么能够计算出PI,已经超出了本文的能力范围。
下面要做的事情就是要分析清楚程序是如何实现这个公式的。
我们早闹弯先来验证一下这个公式:
程序二:Pi公式验证程序
#include "stdio.h"
void main()
{
float pi=2;
int i;
for(i=100;i>=1;i--)
pi=pi*(float)i/(2*i+1)+2;
printf("%f\n",pi);
getchar();
}
上面这个程序的结果是3.141593。
三、程序展开
在正式分析程序之前,我们需要对程序一进行一下展开。我们可以看出程序一都是使用
for循环来完成计算的,这样做虽然可以使得程序短小,但是却很难读懂。根据for循环
的运行顺序,我们可以把它展开为如下while循环的程序:
程序三:for转换为while之后的程序
int a=10000,b,c=2800,d,e,f[2801],g;
main() {
int i;
for(i=0;i<c;i++)
f[i]=a/5;
while(c!=0)
{
d=0;
g=c*2;
b=c;
while(1)
{
d=d+f[b]*a;
g--;
f[b]=d%g;
d=d/g;
g--;
b--;
if(b==0) break;
d=d*b;
}
c=c-14;
printf("%.4d",e+d/a);
e=d%a;
}
}
注:
for([1];[2];[3]) {[4];}
的运行顺序是[1],[2],[4],[3]。如果有逗号操作符,例如:d=0,g=c*2,则先运行d=0,
然后运行g=c*2,并且最终的结果是最后一个表达式的值,也就是这里的c*2。
下面我们就针对展开后的程序来分析。
四、程序分析
要想计算出无限精度的PI,我们需要上述的迭代公式运行无数次,并且其中每个分数也
是完全精确的,这在计算机中自然是无法实现的。那么基本实现思想就是迭代足够多次
,并且每个分数也足够精确,这样就能够计算出PI的前n位来。上面这个程序计算800位
,迭代公式一共迭代2800次。
int a=10000,b,c=2800,d,e,f[2801],g;
这句话中的2800就是迭代次数。
由于弯贺float或者double的精度远远不够,因此程陆闷序中使用整数类型(实际是长整型),分
段运算(每次计算4位)。我们可以看到输出语句 printf("%.4d",e+d/a); 其中%.4就是
把计算出来的4位输出,我们看到c每次减少14( c=c-14;),而c的初始大小为2800,因
此一共就分了200段运算,并且每次输出4位,所以一共输出了800位。
由于使用整型数运算,因此有必要乘上一个系数,在这个程序中系数为1000,也就是说
,公式如下:
1 2 3 k
1000*pi = 2k+ --- * (2k+ --- * (2k+ --- * (2k+ ... (2k+ ---- * (2k+ ... )).
..)))
3 5 7 2k+1
这里的2k表示2000,也就是f[2801]数组初始化以后的数据,a=10000,a/5=2000,所以下面
的程序把f中的每个元素都赋值为2000:
for(i=0;i<c;i++)
f[i]=a/5;
你可能会觉得奇怪,为什么这里要把一个常数储存到数组中去,请继续往下看。
我们先来跟踪一下程序的运行:
while(c!=0) 假设这是第一次运行,c=2800,为迭代次数
{
d=0;
g=c*2; 这里的g是用来做k/(2k+1)中的分子
b=c; 这里的b是用来做k/(2k+1)中的分子
while(1)
{
d=d+f[b]*a; f中的所有的值都为2000,这里在计算时又把系数扩大了
a=10000倍。

这样做的目的稍候介绍,你可以看到
输出的时候是d/a,所以这不影
计算
g--;
f[b]=d%g; 先不管这一行
d=d/g; 第一次运行的g为2*2799+1,你可以看到g做了分母
g--;
b--;
if(b==0) break;
d=d*b; 这里的b为2799,可以看到d做了分子。
}
c=c-14;
printf("%.4d",e+d/a);
e=d%a;
}
只需要粗略的看看上面的程序,我们就大概知道它的确是使用的那个迭代公式来计算Pi
的了,不过不知道到现在为止你是否明白了f数组的用处。如果没有明白,请继续阅读。

d=d/g,这一行的目的是除以2k+1,我们知道之所以程序无法精确计算的原因就是这个除
法。即使用浮点数,答案也是不够精确的,因此直接用来计算800位的Pi是不可能的。那
么不精确的成分在哪里?很明显:就是那个余数d%g。程序用f数组把这个误差储存起来
,再下次计算的时候使用。现在你也应该知道为什么d=d+f[b]*a;中间需要乘上a了吧。
把分子扩大之后,才好把误差精确的算出来。
d如果不乘10000这个系数,则其值为2000,那么运行d=d/g;则是2000/(2*2799+1),这
种整数的除法答案为0,根本无法迭代下去了。
现在我们知道程序就是把余数储存起来,作为下次迭代的时候的参数,那么为什么这么
做就可以使得下次迭代出来的结果为
接下来的4位数呢?
这实际上和我们在纸上作除法很类似:
0142
/——------
7 / 1
10
7
---------------
30
28
---------------
20
14
---------------
60
.....
我们可以发现,在做除法的时候,我们通常把余数扩大之后再来计算,f中既然储存的是
余数,而f[b]*a;则正好把这个余数扩大了a倍,然后如此循环下去,可以计算到任意精
度。
这里要说明的是,事实上每次计算出来的d并不一定只有4位数,例如第一次计算的时候
,d的值为31415926,输出4位时候,把低四位的值储存在e中间,e=d%a,也就是5926。

最后,这个c=c-14不太好理解。事实上没有这条语句,程序计算出来的仍然正确。只是
因为如果迭代2800次,无论分数如何精确,最后Pi的精度只能够达到800。
你可以把程序改为如下形式尝试一下:
for(i=0;i<800;i++)
{
d=0;
g=c*2;
b=c;
while(1)
{
d=d+f[b]*a;
g--;
f[b]=d%g;
d=d/g;
g--;
b--;
if(b==0) break;
d=d*b;
}
// c=c-14; 不要这句话。
printf("%.4d",e+d/a);
e=d%a;
}
最后的答案仍然正确。
不过我们可以看到内循环的次数是c次,也就是说每次迭代计算c次。而每次计算后续位
数的时候,迭代次数减少14,而不影响精度。为什么会这样,我没有研究。另外最后的
e+d/a,和e=d/a的作用就由读者自己考虑吧。

㈥ C语言编程求出圆周率的近似值。

#include <stdio.h>


int main()

{

double pi;

unsigned long i,n;

scanf("%lu",&n);

for(pi=1,i=1;i<=n;++i)

{

pi*=(i+1)/2*2.0 / ( (i+1)/2*2+(i-1)%2*2-1 );

}

printf("pi=%.10lf ",pi*=2);

return 0;

}

㈦ 用C语言编写一个求圆周率的程序

#include<stdio.h>
main()
{ float s,r,PI;
clrscr();
printf("input周长 s");
scanf("%f",&s);
printf("input半径 r");
scanf("%f",&r);
PI=s/(2*r);
pringf("周长=%f,半径=%f\n圆周率PI=%f",s,r,PI);

}

㈧ 编写程序:计算π的近似值,π的计算公式为

#include<stdio.h>

main()

{ int n,i; double t,

sum;/*1*/

printf("请输入n的值 ");

scanf("%d",&n);

sum=2; i=1; t=2;/*2*/

while(i<n) { t=t*(2*i)*(2*i)/(2*i-1)/(2*i+1);

/*3*/ // sum=sum*t; i=i+1; }

printf("π的值=%f ",t);/*4*/ }

或。

写一个java程序来实现蒙特卡洛法求π的近似值:

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStreamReader;

public class MonteCarloPi {

public static void main(String[] args) throws Exception{

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

System.out.print("How many darts shoud I toss at the board? ");

String s = br.readLine();

int numberOfDarts = Integer.parseInt(s.trim());

double radius = 1.0;

Dartboard d = new Dartboard(radius);

for(int i=1; i<=numberOfDarts; i++){

Toss t = Toss.getRandom(radius);

d.strike(t);

}

double fractionIn = d.getFractionIn();

double pi = 4.0 * fractionIn;

System.out.println("Pi is approximately "+pi);

}

}

class Dartboard{

private double radius;

private int insideCircle, outsideCircle;

public Dartboard(double radius){

this.radius = radius;

insideCircle = 0;

outsideCircle = 0;

}

public void strike(Toss toss){

double x = toss.getX();

double y = toss.getY();

if(Math.sqrt(x*x + y*y) < radius)

insideCircle++;

else

outsideCircle++;

}

public double getFractionIn() {

double total = (double) (insideCircle + outsideCircle);

return (double) insideCircle/total;

}

}

class Toss{

private double x,y;

public Toss(double x, double y){

this.x = x;

this.y = y;

}

public double getX(){return x;}

public double getY(){return y;}

public static Toss getRandom(double radius){

double x,y;

double size = Math.random();

double sign = Math.random();

size = size * radius;

if(sign > 0.5)

x = size;

else

x = -size;

size = Math.random();

sign = Math.random();

size = size * radius;

if(sign > 0.5)

y = size;

else

y = -size;

return new Toss(x,y);

}

}

(8)请编写程序计算圆周率扩展阅读:

C语言:用循环结构分别编写程序

#include

void main()

{

x09int n=1;

x09float temp;

x09float sum=0;

x09do

x09{

x09x09temp=(float)1/(2*n-1);

x09x09if(n%2==1)

x09x09x09sum+=temp;

x09x09else

x09x09x09sum-=temp;

x09x09n++;

x09}while(temp>=0.000001);

x09printf("Pi=%f ",sum*4);

}

㈨ 编写程序:计算π的近似值,π的计算公式为

#include<stdio.h>

main()

{ int n,i; double t,

sum;/*1*/

printf("请输入n的值 ");

scanf("%d",&n);

sum=2; i=1; t=2;/*2*/

while(i<n) { t=t*(2*i)*(2*i)/(2*i-1)/(2*i+1);

/*3*/ // sum=sum*t; i=i+1; }

printf("π的值=%f ",t);/*4*/ }

或。

写一个Java程序来实现蒙特卡洛法求π的近似值:

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStreamReader;

public class MonteCarloPi {

public static void main(String[] args) throws Exception{

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

System.out.print("How many darts shoud I toss at the board? ");

String s = br.readLine();

int numberOfDarts = Integer.parseInt(s.trim());

double radius = 1.0;

Dartboard d = new Dartboard(radius);



for(int i=1; i<=numberOfDarts; i++){

Toss t = Toss.getRandom(radius);

d.strike(t);

}



double fractionIn = d.getFractionIn();

double pi = 4.0 * fractionIn;

System.out.println("Pi is approximately "+pi);

}

}

class Dartboard{



private double radius;

private int insideCircle, outsideCircle;



public Dartboard(double radius){

this.radius = radius;

insideCircle = 0;

outsideCircle = 0;

}



public void strike(Toss toss){

double x = toss.getX();

double y = toss.getY();



if(Math.sqrt(x*x + y*y) < radius)

insideCircle++;

else

outsideCircle++;

}



public double getFractionIn() {

double total = (double) (insideCircle + outsideCircle);

return (double) insideCircle/total;

}

}

class Toss{



private double x,y;



public Toss(double x, double y){

this.x = x;

this.y = y;

}

public double getX(){return x;}

public double getY(){return y;}



public static Toss getRandom(double radius){



double x,y;

double size = Math.random();

double sign = Math.random();

size = size * radius;



if(sign > 0.5)

x = size;

else

x = -size;



size = Math.random();

sign = Math.random();

size = size * radius;



if(sign > 0.5)

y = size;

else

y = -size;



return new Toss(x,y);

}

}

(9)请编写程序计算圆周率扩展阅读:

C语言:用循环结构分别编写程序

#include

void main()

{

x09int n=1;

x09float temp;

x09float sum=0;

x09do

x09{

x09x09temp=(float)1/(2*n-1);

x09x09if(n%2==1)

x09x09x09sum+=temp;

x09x09else

x09x09x09sum-=temp;

x09x09n++;

x09}while(temp>=0.000001);

x09printf("Pi=%f ",sum*4);

}

㈩ vb编程 算圆周率

圆周率π,在vb
编程中,你用健盘是输入不到这个值的,你得用一个常数来定义它的值,如计算圆的体积v=4/3*π*r*r*r,且设r为2,可以用下面的程序代码来编写:
(方法一):let
p=3.141592
let
r=2
let
v=4/3*p*r*r*r
print
v
end
(方法二):const
p=3.141592
let
r=2
let
v=4/3*p*r^3
print
v
end
说明:第二个是利用符号常量来代表∏,也就是用函数const定义了p的值,p的值变成了常量,此时在程序中不允许再赋新值

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