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python计算圆周率

22 人参与  2024年04月05日 16:21  分类 : 《休闲阅读》  评论

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最近一段时间在学习python算法,今天分享5种python计算圆周率的方法:

1.割圆法,2.无穷级数法, 3.蒙特卡洛法,4 .梅钦法,5. 拉马努金法

题目来自头歌习题,希望能帮到大家。代码如下:

1.割圆法

'''编程实现割圆法计算圆周率,并输出分割不同次数时边数、圆周率值以及计算所得圆周率值与math库中的圆周率值的偏差。'''import mathdef cutting_circle(n):      # n为分割次数    """接收表示分割次数的整数n为参数,计算分割n次时正多边形的边数和圆周率值,返回边数和圆周率值"""    side_length = 1  # 初始边长    edges = 6  # 初始边数    #######################Begin############################    # 补充你的代码    def length(x):        h = math.sqrt(1-(x /2)**2)        return math.sqrt((x /2)**2 + (1-h)**2)    for i in range(n):        side_length = length(side_length)        edges *=2        pi = side_length*edges/2    ########################End###########################    return edges, piif __name__ == '__main__':    times = int(input())          # 割圆次数    edges, pi =cutting_circle(times) #调用函数返回值    #######################Begin############################    # 补充你的代码    print(f'分割{times}次,边数为{edges},圆周率为{pi:.6f}')    print(f'math库中的圆周率常量值为{math.pi:.6f}')                               # 圆周率    ########################End###########################

2.无穷级数法

'''使用无穷级数这个公式计算π值,输入一个小数作为阈值,当最后一项的绝对值小于给定阈值时停止计算并输出得到的π值'''def leibniz_of_pi(error):    """接收用户输入的浮点数阈值为参数,返回圆周率值"""    # ===================Begin====================================    # 补充你的代码    a = 1    b = 1    sum = 0    while 1/ b > error:        if a % 2 != 0:            sum += 1 / b        else:            sum -=  1/ b        a += 1        b += 2    pi = sum*4    return pi    # =====================End==================================if __name__ == '__main__':    threshold = float(input())    print("{:.8f}".format(leibniz_of_pi(threshold)))  # 保留小数点后八位

3.蒙特卡洛法

import randomdef monte_carlo_pi(num):    """接收正整数为参数,表示随机点的数量,利用蒙特卡洛方法计算圆周率    返回值为表示圆周率的浮点数"""    #====================Begin===================================    # 补充你的代码    a = 0    count = 0    while a < times:        x, y = random.uniform(-1, 1), random.uniform(-1, 1)        if x**2 + y**2 <=1:            count += 1        a +=1    return 4*count / a     #=====================End==================================if __name__ == '__main__':    sd = int(input())             #读入随机数种子    random.seed(sd)               #设置随机数种子    times = int(input())          # 输入正整数,表示产生点数量    print(monte_carlo_pi(times))  # 输出圆周率值,浮点数

4 .梅钦法

'''利用梅钦公式计算圆周率的大小'''import mathdef machin_of_pi():    """用梅钦级数计算圆周率,返回圆周率值"""    #################Begin####################################    pi  = 4*(4*math.atan(1/5)-math.atan(1/239))    #################End####################################    return pi if __name__ == '__main__':    cal_pi = machin_of_pi()  # 调用判断类型的函数    print(cal_pi)                    # 输出函数运行结果

5. 拉马努金法

'''输入一个正整数n,使用拉马努金法公式计算思加n次时的圆周率值。'''import mathdef ramanujan_of_pi(n):    """接收一个正整数n为参数,用拉马努金公式的前n项计算圆周率并返回。"""    ################Begin#######################    def sumk (k):        s =1        for i in range(1,k+1):            s *= i        return s    a = 0    for i in range (n) :        a += (sumk(4*i))*(1103+26390*i)/(sumk(i)**4*396**(4*i))    pi = 1/a*9801/2/2**(1/2)       ################End#######################    return piif __name__ == '__main__':    n = int(input())                    cal_pi = ramanujan_of_pi(n)      print(cal_pi)                    # 输出函数运行结果

在你还没成功之前,没人会对你的努力感兴趣,累了可以休息,但不要放弃,今天不行明天再来,你的坚持一定很酷,希望你所盼望的,终究会到来。?


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