【C語言程序設計】C語言求圓周率π(三種方法)


題目一:

        利用公式①計求π的近似值,要求累加到最后一項小於10^(-6)為止。

程序代碼:

#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;

        // 這里設計的很巧妙,每次正負號都不一樣

        s=-s;

        i=s/n;

    }

    pi=4*pi;

    printf("pi的值為:%.6f\n",pi);

    return 0;

}

運行結果:

pi的值為:3.141594

上面的代碼,先計算π/4的值,然后再乘以4,s=-s; 用的很巧妙,每次循環,取反,結果就是,這次是正號,下次就是負號,以此類推。

 

題目二:

        根據公式②,用前100項之積計算π的值。

本題提供了兩種解法。

[代碼一]程序代碼:

#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的值為:%.7f\n",pi);

    return 0;

}

運行結果:

pi的值為:3.1260781

此算法的主要思想:

觀察分子數列:

a1=2  a2=2

a3=4  a4=4

a5=6  a6=6

......

由此得知,當n為偶數時,an=n;當n為奇數時,an=a(n+1)=n+1;

同理觀察分子數列:

b1=1 b2=3

b3=3 b4=5

b5=5 b6=7

b7=7 b8=9.......

由此可知,當n為奇數時,bn=n,當n為偶數時,bn=b(n+1)。

綜上可知,當n為奇數時,每次應乘以(n+1)/n。當n為偶數時,每次應乘以n/(n+1)。

————————————

[代碼二]程序代碼:

#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的值為:%f\n", 2*result);

    return 0;

}

運行結果:

pi的值為:3.126079

算法思想:

采用累乘積算法,累乘項為term=n*n/((n-1)*(n+1)); n=2,4,6,...100。步長為2。


 

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