Ⅰ c語言:計算圓周率(精度保留到小數點後6位),用程序實現,公式如下:
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{double pi=1,t=0;
for(;t<1.9999999;)
{t=sqrt(2+t);
pi*=2/t;
}
printf("%lf ",pi*2);
return 0;
}
Ⅱ c語言計算圓周率,保留5位有效數字 4*(1-1/3+1/5-1/7+1/9....)
關鍵在於什麼時候結束循環,需要你自己根據精度需要取捨了。
#include <stdio.h>
int main()
{
float fPI,fTmp;
int i;
int sign; // 正負符號
i=1;
sign=1;
fPI=0.0;
do
{
fTmp=1.0/i;
fPI=fPI+4*sign*fTmp;
i=i+2;
sign = -sign;
}
while ( 4 * fTmp > 0.000001);
//當某一項小於0.000001就結束循環,這個數設置越小,精度就越高,這里精確到小數點後5位了。
//可以根據需要調整,加一個0,就增加1位精度.
printf("pi is :%.10f\n",fPI); //.10表示按照10位小數顯示。可以根據需要調整。
printf("i is :%10ld\n",i); //這個是運算結束時i的值.
return 0;
}
Ⅲ 編C語言程序計算圓周率π,要求精確到2000位,用命令行參數實現
關鍵是數學知識,而不是計算機的知識...
http://hi..com/sunlovestar/blog/item/36fad5a20e12c1accaefd051.html
一、源程序
本文分析下面這個很流行的計算PI的小程序。下面這個程序初看起來似乎摸不到頭腦,
不過不用擔心,當你讀完本文的時候就能夠基本讀懂它了。
程序一:很牛的計算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、數學公式
數學家們研究了數不清的方法來計算PI,這個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
至於這個公式為什麼能夠計算出PI,已經超出了本文的能力范圍。
下面要做的事情就是要分析清楚程序是如何實現這個公式的。
我們先來驗證一下這個公式:
程序二:Pi公式驗證程序
#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();
}
上面這個程序的結果是3.141593。
三、程序展開
在正式分析程序之前,我們需要對程序一進行一下展開。我們可以看出程序一都是使用
for循環來完成計算的,這樣做雖然可以使得程序短小,但是卻很難讀懂。根據for循環
的運行順序,我們可以把它展開為如下while循環的程序:
程序三:for轉換為while之後的程序
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;
}
}
註:
for([1];[2];[3]) {[4];}
的運行順序是[1],[2],[4],[3]。如果有逗號操作符,例如:d=0,g=c*2,則先運行d=0,
然後運行g=c*2,並且最終的結果是最後一個表達式的值,也就是這里的c*2。
下面我們就針對展開後的程序來分析。
四、程序分析
要想計算出無限精度的PI,我們需要上述的迭代公式運行無數次,並且其中每個分數也
是完全精確的,這在計算機中自然是無法實現的。那麼基本實現思想就是迭代足夠多次
,並且每個分數也足夠精確,這樣就能夠計算出PI的前n位來。上面這個程序計算800位
,迭代公式一共迭代2800次。
int a=10000,b,c=2800,d,e,f[2801],g;
這句話中的2800就是迭代次數。
由於float或者double的精度遠遠不夠,因此程序中使用整數類型(實際是長整型),分
段運算(每次計算4位)。我們可以看到輸出語句 printf("%.4d",e+d/a); 其中%.4就是
把計算出來的4位輸出,我們看到c每次減少14( c=c-14;),而c的初始大小為2800,因
此一共就分了200段運算,並且每次輸出4位,所以一共輸出了800位。
由於使用整型數運算,因此有必要乘上一個系數,在這個程序中系數為1000,也就是說
,公式如下:
1 2 3 k
1000*pi = 2k+ --- * (2k+ --- * (2k+ --- * (2k+ ... (2k+ ---- * (2k+ ... )).
..)))
3 5 7 2k+1
這里的2k表示2000,也就是f[2801]數組初始化以後的數據,a=10000,a/5=2000,所以下面
的程序把f中的每個元素都賦值為2000:
for(i=0;i<c;i++)
f[i]=a/5;
你可能會覺得奇怪,為什麼這里要把一個常數儲存到數組中去,請繼續往下看。
我們先來跟蹤一下程序的運行:
while(c!=0) 假設這是第一次運行,c=2800,為迭代次數
{
d=0;
g=c*2; 這里的g是用來做k/(2k+1)中的分子
b=c; 這里的b是用來做k/(2k+1)中的分子
while(1)
{
d=d+f[b]*a; f中的所有的值都為2000,這里在計算時又把系數擴大了
a=10000倍。
這樣做的目的稍候介紹,你可以看到
輸出的時候是d/a,所以這不影
計算
g--;
f[b]=d%g; 先不管這一行
d=d/g; 第一次運行的g為2*2799+1,你可以看到g做了分母
g--;
b--;
if(b==0) break;
d=d*b; 這里的b為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,我們就大概知道它的確是使用的那個迭代公式來計算Pi
的了,不過不知道到現在為止你是否明白了f數組的用處。如果沒有明白,請繼續閱讀。
d=d/g,這一行的目的是除以2k+1,我們知道之所以程序無法精確計算的原因就是這個除
法。即使用浮點數,答案也是不夠精確的,因此直接用來計算800位的Pi是不可能的。那
么不精確的成分在哪裡?很明顯:就是那個余數d%g。程序用f數組把這個誤差儲存起來
,再下次計算的時候使用。現在你也應該知道為什麼d=d+f[b]*a;中間需要乘上a了吧。
把分子擴大之後,才好把誤差精確的算出來。
d如果不乘10000這個系數,則其值為2000,那麼運行d=d/g;則是2000/(2*2799+1),這
種整數的除法答案為0,根本無法迭代下去了。
現在我們知道程序就是把余數儲存起來,作為下次迭代的時候的參數,那麼為什麼這么
做就可以使得下次迭代出來的結果為
接下來的4位數呢?
這實際上和我們在紙上作除法很類似:
0142
/——------
7 / 1
10
7
---------------
30
28
---------------
20
14
---------------
60
.....
我們可以發現,在做除法的時候,我們通常把余數擴大之後再來計算,f中既然儲存的是
余數,而f[b]*a;則正好把這個余數擴大了a倍,然後如此循環下去,可以計算到任意精
度。
這里要說明的是,事實上每次計算出來的d並不一定只有4位數,例如第一次計算的時候
,d的值為31415926,輸出4位時候,把低四位的值儲存在e中間,e=d%a,也就是5926。
最後,這個c=c-14不太好理解。事實上沒有這條語句,程序計算出來的仍然正確。只是
因為如果迭代2800次,無論分數如何精確,最後Pi的精度只能夠達到800。
你可以把程序改為如下形式嘗試一下:
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; 不要這句話。
printf("%.4d",e+d/a);
e=d%a;
}
最後的答案仍然正確。
不過我們可以看到內循環的次數是c次,也就是說每次迭代計算c次。而每次計算後續位
數的時候,迭代次數減少14,而不影響精度。為什麼會這樣,我沒有研究。另外最後的
e+d/a,和e=d/a的作用就由讀者自己考慮吧。
Ⅳ 在c語言中,我用代碼算出π的值。我應該怎樣才能輸出非常高精度的π的值呢小數點後很多很多位!在代碼
不能使用long oble這些類型,這些類型的有效位數是固定的,無法突破。
需要計算高精度的數值,需要自己定義數據類型,最簡單的是使用字元串類型,編程簡單,但是效率稍低,效率高點的是使用整數數組,運算的時候無需反復轉換。
Ⅳ C語言中圓周率π怎麼打
C語言中並不識別希臘字元π,要使用圓周率,需要自定義π的變數,並指定近似值。
可以使用宏定義的方式,當精度要求不高時,可以使用
#define PAI 3.14
或者
#define PAI 3.14159265
如果精度要求高,可以使用
#define PAI 3.14159265358979
具體定義幾位小數,由運算要求精度決定,由於π是無理數,所以不可能使用絕對精確值。
當調用的時候,直接用宏定義名PAI替代即可。比如半徑為5的圓周長為
double l = 2*PAI*5;
Ⅵ 用C語言編一個計算圓周率的程序,用戶輸入指定位數,並計算到指定位數(精度不夠可以用整數)
#include "stdio.h"
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(int argc,char *argv[]){
int a,b,c,d,e,f[2801],g,i,n;
char pi[801]="",t[5]="";
for(a=10000,b=0,c=2800;b-c;f[b++]=2000);//a/5
for(i=e=0;d=0,g=c*2;c-=14,e=d%a){
for(b=c;d+=f[b]*a,f[b]=d%--g,d/=g--,--b;d*=b);
n=e+d/a,t[0]=t[1]=t[2]=t[3]='