怎样计算PI?
下面是python程序:
def calculate_pi(iterations):
pi = 0
for i in range(iterations):
term = (-1) ** i / (2 * i + 1)
pi += term
pi *= 4
return pi
# 设置迭代次数
iterations = 1000000
estimated_pi = calculate_pi(iterations)
def factorial(n):
if n == 0:
return 1
else:
return n * factorial(n - 1)
def power(x, n):
if n == 0:
return 1
else:
return x * power(x, n - 1)
def sin(x):
# 使用泰勒级数展开计算sin(x),这里只计算到第5项
x = x % (2 * estimated_pi) # 将x限制在[0, 2π]范围内
sum_sin = 0
for i in range(5):
term = power(-1, i) * power(x, 2 * i + 1) / factorial(2 * i + 1)
sum_sin += term
return sum_sin
def polygon_approximation(n):
# 计算正n边形的边长
side_length = 2 * sin(estimated_pi / n) # 使用π的近似值
return side_length
def estimate_pi(precision=0.000001):
n = 10000 # 初始多边形边数,可以选择其他正多边形
while True:
current_side_length = polygon_approximation(n)
next_side_length = polygon_approximation(n + 1)
if abs(next_side_length - current_side_length) < precision:
break
n += 1
return n * current_side_length / 2
print("Pi:", round(estimate_pi(),5))
这段代码的目的是通过计算正多边形的边长来估算π的值。首先,它定义了一个名为`calculate_pi`的函数,该函数使用莱布尼茨级数来计算π的近似值。然后,它定义了一些辅助函数,如`factorial`、`power`和`sin`,这些函数用于计算泰勒级数展开式中的项和其他数学运算。
接下来,它定义了一个名为`polygon_approximation`的函数,该函数计算正n边形的边长。最后,它定义了一个名为`estimate_pi`的函数,该函数通过不断增加正多边形的边数,直到相邻边长的差小于给定的精度阈值,来估算π的值。
最后一行代码打印出估算出的π值,保留5位小数。