• C语言求圆周率π(三种方法)

    题目1) 利用公式①计求π的近似值,要求累加到最后一项小于10^(-6)为止。

    题目2) 根据公式②,用前100项之积计算π的值。

    题目1)提供了一种解法,题目2)提供了两种解法,请看解析。

    题目1)的代码:

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <math.h>
    int main(){
        float s=1;
        float pi=0;
        float i=1.0;
        float n=1.0;
        while(fabs(i)>=1e-6){
            pi+=i;
            n=n+2;
            // 这里设计的很巧妙,每次正负号都不一样 
            s=-s; 
            i=s/n;
        }
        pi=4*pi;
        printf("pi的值为:%.6f\n",pi);
        
        return 0;
    }

    运行结果:

    pi的值为:3.141594

    上面的代码,先计算π/4的值,然后再乘以4,s=-s; 用的很巧妙,每次循环,取反,结果就是,这次是正号,下次就是负号,以此类推。

    题目2)的代码[代码一]:

    #include <stdio.h>
    #include <math.h>
    int main(){
        float pi=1;
        float n=1;
        int j;
        for(j=1;j<=100;j++,n++){
            if(j%2==0){
                pi*=(n/(n+1));
            }else{
                pi*=((n+1)/n);
            }
        }
        pi=2*pi;
        printf("pi的值为:%.7f\n",pi);
    
        return 0;
    }

    运行结果:

    pi的值为:3.1260781

    此算法的主要思想:
    观察分子数列:
    a1=2  a2=2
    a3=4  a4=4
    a5=6  a6=6
    ......
    由此得知,当n为偶数时,an=n;当n为奇数时,an=a(n+1)=n+1;

    同理观察分子数列:
    b1=1 b2=3
    b3=3 b4=5
    b5=5 b6=7
    b7=7 b8=9.......
    由此可知,当n为奇数时,bn=n,当n为偶数时,bn=b(n+1)。
    综上可知,当n为奇数时,每次应乘以(n+1)/n。当n为偶数时,每次应乘以n/(n+1)。

    题目2)的代码[代码二]:

    #include <stdio.h>
    #include <math.h>
    
    int main(){
        float term,result=1;
        int n;
        for(n=2;n<=100;n+=2){
            term=(float)(n*n)/((n-1)*(n+1));
            result*=term;
        }
        printf("pi的值为:%f\n", 2*result);
        
        return 0;
    }

    运行结果:

    pi的值为:3.126079

    算法思想:采用累乘积算法,累乘项为term=n*n/((n-1)*(n+1)); n=2,4,6,...100。步长为2。

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