怎么用Python計算圓周率

這篇文章主要介紹“怎么用Python計算圓周率”，在日常操作中，相信很多人在怎么用Python計算圓周率問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”怎么用Python計算圓周率”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

一、圓周率的歷史

1、中國

★ 魏晉時期，劉徽曾用使正多邊形的邊數逐漸增加去逼近圓周的方法 (即「割圓術」),求得π的近似值3.1416。

★ 漢朝時，張衡得出π的平方除以16等于5/8,即π等于10的開方(約為3.162)。雖然這個值不太準確,但它簡單易理解,所以也在亞洲風行了一陣。

★ 王蕃(229-267)發現了另一個圓周率值,這就是3.156, 但沒有人知道他是如何求出來的（ps. 沒開源唄！）。

★ 公元5世紀,祖沖之和他的兒子以正24576邊形,求出圓周率約為355/113,和真正的值相比,誤差小于八億分之一。這個紀錄在一千年后才給打破。（ps. 在大部分人不知勾股定理年代，真牛！）

2、印度

★ 約在公元530年,數學大師阿耶波多利用384邊形的周長,算出圓周率約為√9.8684。

★ 婆羅門笈多采用另一套方法,推論出圓周率等于10的平方根。（ps. 跟張衡大佬的結果一致，但過程不同）

3、歐洲

★ 斐波那契算出圓周率約為3.1418。

★ 韋達用阿基米德的方法,算出3.1415926535<π<3.1415926537。他是第一個以無限乘積敘述圓周率的人。

★ 魯道夫萬科倫以邊數多過32000000000的多邊形算出有35個小數位的圓周率。

★ 華理斯在1655年求出一道公式π/2=2×2×4×4×6×6×8×8...../3×3×5×5×7×7×9×9......

★ 歐拉發現的e的iπ次方加1等于0,成為證明π是超越數的重要依據。

二、用python計算圓周率π

【方法】蒙特卡洛法

【程序設計思路】使用python random庫隨機生成點，落在正方形內，計算正方形內的圓內落點與正方形內落點之比，近似為面積之比，隨機數越隨機，數量越大越準確。

【軟件環境】python 3.6（本程序可兼容python 2.x）

【代碼】

from random import random
from time import perf_counter
 
def calPI(N = 100):
    hits = 0
    start = perf_counter()
    for i in range(1, N*N+1):
        x, y = random(), random()
        dist = pow(x ** 2 + y ** 2, 0.5)
        if dist <= 1.0:
            hits += 1
    pi = (hits * 4) / (N * N)
    use_time = perf_counter() - start
    return pi, use_time
 
PI, use_time = calPI(10000)
print('use Monte Carlo method to calculate PI: {}'.format(PI))
print('use time: {} s'.format(use_time))

震驚：10000次隨機數，精確到3.1415了，把小編放在1000年前，可不得了

附：python輸出指定精度的圓周率pi的值

首先像所有人都會的一樣，本能地敲出

import math
val = math.pi
print(val)

這樣就得到了pi的近似值3.141592653589793，要得到后面的小數，

不是直接可以簡單粗暴的乘以10的指數

import math
val = math.pi * 100000000000000000
print(val)

但是當val的小數部分都變成整數141592653589793的時候，并不會如我們所想的那樣露出后幾位整數，而是直接變成科學計數法3.141592653589793e+24，所以在小數點移位之后為了看到整數部分，我們必須把float轉換成int

import math

def get_pi_value(x):
  if(x>0):
   num = math.pow(10,x)
   val = int(math.pi * num)
   print(val)
  else:
   print('輸入有誤')
   
for i in range(10):
 get_pi_value(i * 10)

運行結果：

輸入有誤
31415926535
314159265358979334144
3141592653589793216413703340032
31415926535897931797658451191693855162368
314159265358979323748068948991981337089580185157632
3141592653589793042280431964658831312838665295201939643957248
31415926535897934343019391492015828684494553443559665723073458675384320
314159265358979299628295535813807516164434328768456060679773689288809487458631680
3141592653589793231804887682686061504016619085797532053907788745336000826072569315489480704

到此，關于“怎么用Python計算圓周率”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！