题
我在做的另一个C++的运动。我必须计算出的价值pi从无限的系列:
pi=4 - 4/3 + 4/5 – 4/7 + 4/9 -4/11+ ...
该程序具有打印的近似值pi后每1 000名第一的条件的这个系列。这里是我的代码:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
double pi=0.0;
int counter=1;
for (int i=1;;i+=2)//infinite loop, should "break" when pi=3.14159
{
double a=4.0;
double b=0.0;
b=a/static_cast<double>(i);
if(counter%2==0)
pi-=b;
else
pi+=b;
if(i%1000==0)//should print pi value after 1000 terms,but it doesn't
cout<<pi<<endl;
if(pi==3.14159)//this if statement doesn't work as well
break;
counter++;
}
return 0;
}
它汇编了没有错误和警告,但只有在空窗口控制台后出现的执行。如果我删除线"如果(i%1000==0)",我可以看到它并运行和印刷每pi的价值,但它不会停止,这意味着第二,如果声明的不能工作。我不知道还能做些什么。我假设它可能是一个简单的逻辑错误。
解决方案
好,则i%千永远= 0,作为违背从i = 1,则在2。因此增量,i是总是奇数,并且永远不会为1000的倍数。
它从不终止的原因是,该算法不收敛于准确3.14157 - 这将是一个更高的精度或者下方或上方的近似。你想说“的3.14157给定的三角形内当”,所以写
if (fabs(pi - 3.14157) < 0.001)
break
或类似的,但是为“关闭”你想让你停止之前的东西。
其他提示
由于你在1和增量2启动I,I始终是一个奇数,所以我%1000将永远不会为0。
在有一个以上的问题:
一个。我因为你只迭代奇数%1000 == 0永远是正确的。
B中。 PI == 3.14159:你不能比较的双精度值就这样,因为浮点数字所代表的方式(你可以在这里另外一个问题读到它)。为了使它工作,你应该以另一种方式比较值 - 。一个办法是彼此相减,并检查绝对结果比0.0000001较低
- 你有点浮动的精确度问题。尝试
if(abs(pi - 3.14159) < 0.000005)
. i%1000
不会因为0i
总是奇数。
它不应该是:
if (counter%1000==0)
我从1开始,然后递增2。因此,我总是奇数,并将永远是一个多的1000,这就是为什么如(i%1000==0)从来没有通过。
直接比较浮动不起作用,由于漂浮的精确度问题。你将需要比较,将差值之间是足够接近。
PI = 4 - 4/3 4/5 + - + 4/7 4/9 -4/11 + ...
要概括
PI =Σ<子>的 I = 0 子> ∞(-1)的 I 的 4 /(2 I 的1)
这使我们对每个术语的清洁器的方法;所述的 I 的'个项由下式给出:
double term = pow(-1,i%2) * 4 / (2*i+1);
,其中 I 的= 0,1,2,...,N
因此,我们的环可以是相当简单的,给定的一些迭代次数N个
int N=2000;
double pi=0;
for(int i=0; i<N; i++)
{
double term = pow(-1,i%2) * 4 / (2*(double)i+1);
pi += term;
cout << i << "\t" << pi <<endl;
}
您原来的问题指出,“该方案具有每个这种系列的第一千个术语的后打印pi的近似值”。这并不意味着任何需要检查是否3.14159已达到,所以我没有将这个在这里。所述pow(-1,i%2)
呼叫是只是为了避免if
语句(其是慢),并防止任何并发症大的 I 的
注意,迭代次数,pi的大小和修正项的大小(比如-4/25)之间的差额后,将是如此之小,它会超越一个double
的精度,所以你将需要更高的精度类型来处理它。
默认情况下ABS采用ABS宏这是对于int。双打中,使用CMATH库。
#include <iostream>
#include <cmath>
int main()
{
double pi=0.0;
double a=4.0;
int i = 1;
for (i=1;;i+=2)
{
pi += (1 - 2 * ((i/2)%2)) * a/static_cast<double>(i);
if( std::abs(pi - 3.14159) < 0.000001 )
break;
if (i > 2000) //1k iterations
break;
}
std::cout<<pi<<std::endl;
return 0;
}
下面是校正代码。我想这可能是有益的,今后如果有人有类似的问题。
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
double pi=0.0;
int counter=1;
for (int i=1;;i+=2)
{
double a=4.0;
double b=0.0;
b=a/static_cast<double>(i);
if(counter%2==0)
pi-=b;
else
pi+=b;
if(counter%1000==0)
cout<<pi<<" "<<counter<<endl;
if (fabs(pi - 3.14159) < 0.000001)
break;
counter++;
}
cout<<pi;
return 0;
}
下面是一个更好的:
class pi_1000
{
public:
double doLeibniz( int i ) // Leibniz famous formula for pi, source: Calculus II :)
{
return ( ( pow( -1, i ) ) * 4 ) / ( ( 2 * i ) + 1 );
}
void piCalc()
{
double pi = 4;
int i;
cout << "\npi calculated each iteration from 1 to 1000\n"; //wording was a bit confusing.
//I wasn't sure which one is the right one: 0-1000 or each 1000th.
for( i = 1; i < 1000; i++ )
{
pi = pi + doLeibniz( i );
cout << fixed << setprecision( 5 ) << pi << "\t" << i + 1 << "\n";
}
pi = 4;
cout << "\npi calculated each 1000th iteration from 1 to 20000\n";
for( i = 1; i < 21000; i++ )
{
pi = pi + doLeibniz( i );
if( ( ( i - 1 ) % 1000 ) == 0 )
cout << fixed << setprecision( 5 ) << pi << "\t" << i - 1 << "\n";
}
}