java - 找到 pi 的值直到 50 位

Question

我想计算 PI 的值直到 50 位。

如何在 java 中做到 50 位小数？

Answer 1

您无法使用默认数据类型执行此操作，因为您需要 50 位：50 / log(2) * log(10) = 166 位。这里 BigDecimal 是您可以使用的一种类型。但是您应该记住，22/7 只是 pi 的一个近似值，要使其正确处理 50 位数字，您需要更好的公式（例如蒙特卡洛方法、泰勒级数……）。

Answer 2

您正在使用双变量，而应该使用具有更高精度的变量。看看BigDecimal课堂。

Answer 3

public class PiReCalc {
  public static final int N = 1000; // # of terms
   public static void main(String[] args) {
  BigDecimal sum = new BigDecimal(0);      // final sum
  BigDecimal term = new BigDecimal(0);           // term without sign
  BigDecimal sign = new BigDecimal(1.0);     // sign on each term

  BigDecimal one = new BigDecimal(1.0);
  BigDecimal two = new BigDecimal(2.0);

  for (int k = 0; k < N; k++) {
     BigDecimal count = new BigDecimal(k); 
     //term = 1.0/(2.0*k + 1.0);
     BigDecimal temp1 = two.multiply(count);
     BigDecimal temp2 = temp1.add(one);
     term = one.divide(temp2,50,BigDecimal.ROUND_FLOOR);

     //sum = sum + sign*term;
     BigDecimal temp3 = sign.multiply(term);
     sum = sum.add(temp3);

     sign = sign.negate();
  }
  BigDecimal pi = new BigDecimal(0);
  BigDecimal four = new BigDecimal(4);
  pi = sum.multiply(four);

  System.out.println("Calculated pi (approx., " + N + " terms and 50 Decimal Places): " + pi);
  System.out.println("Actual pi: " + Math.PI);
   }
}

输出是

计算的 pi（大约 1000 项和 50 个小数位）：3.14059265383979292596359650286939597045138933077984
实际 pi：3.141592653589793

Answer 4

这是 Bailey、Borwein 和 Plouffe 的突破论文：http: //oldweb.cecm.sfu.ca/projects/pihex/p123.pdf

与此同时，发现了更快的公式（遵循相同的原则）：http ://en.wikipedia.org/wiki/Bellard%27s_formula

Answer 5

这是 Bellard 公式 bigPi(200,2000) 的快速而肮脏的实现，适用于 75 毫秒内超过 500 个小数位。

public static BigDecimal bigPi(int max,int digits) {
    BigDecimal num2power6 = new BigDecimal(64);
    BigDecimal sum = new BigDecimal(0);
    for(int i = 0; i < max; i++ ) {
        BigDecimal tmp;
        BigDecimal term ; 
        BigDecimal divisor;
        term = new BigDecimal(-32); 
        divisor = new BigDecimal(4*i+1); 
        tmp =  term.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR);
        term = new BigDecimal(-1); 
        divisor = new BigDecimal(4*i+3); 
        tmp = tmp.add(term.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR));
        term = new BigDecimal(256); 
        divisor = new BigDecimal(10*i+1); 
        tmp = tmp.add(term.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR));
        term = new BigDecimal(-64); 
        divisor = new BigDecimal(10*i+3); 
        tmp = tmp.add(term.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR));
        term = new BigDecimal(-4); 
        divisor = new BigDecimal(10*i+5); 
        tmp = tmp.add(term.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR));
        term = new BigDecimal(-4); 
        divisor = new BigDecimal(10*i+7); 
        tmp = tmp.add(term.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR));
        term = new BigDecimal(1); 
        divisor = new BigDecimal(10*i+9); 
        tmp = tmp.add(term.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR));
        int s = ((1-((i&1)<<1)));
        divisor = new BigDecimal(2); 
        divisor = divisor.pow(10*i).multiply(new BigDecimal(s));
        sum = sum.add(tmp.divide(divisor, digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR));
    }
    sum = sum.divide(num2power6,digits, BigDecimal.ROUND_FLOOR);
    return sum;

}