圆周率公式怎么写( 五 )


当 n 的所有素因子均为小整数 , 尤其是当 n 为 2 的整数次幂的时候 , 使用适当的算法经过仔细的协调 , 可以避免多余的计算 , 使离散傅立叶变换 (3) 和 (4) 减少至 O(n log(n)) 的时间复杂度 , 即所谓的快速傅立叶变换(FFT) 。具体的细节请查阅相关书籍 。
下面给出我写的一段 FFT 程序 , 仅供参考 。另外也有已经开发的 FFT 函数库 , 例如 FFTW  , 可以直接使用 。
fft.cpp FFT 的 C++ 源程序 利用 FFT , 要计算 n1 位和 n2 位的两个多位数乘法 , 可以这样进行:开辟两个长度为 n(n>=n1+n2 , 取 2m 最佳) 的复数数组 , 将两个多位数从低位到高位分别填入 , 高位补 0 。对两个数组分别进行正向傅立叶变换 。
将得到的两个变换后的数组的对应项相乘 , 然后进行反向傅立叶变换 , 最后得到一个结果数组 。由于傅立叶变换是在复数域中进行的 , 因此还要对结果数组进行取整和进位 , 才能得到最终的乘积 。
【圆周率公式怎么写】 值得留意的是傅立叶变换的精度问题 。我们知道 , 在计算机中实数用单精度数或双精度数表示 , 它们会存在一定的误差 。
在计算多位数乘法时 , n 往往是一个很大的数字 , 傅立叶变换过程中需要对数组的每一项进行求和 , 如何保证精度带来的误差不会因为求和而超出允许的范围?我的观点是必须使用双精度实数 , 而且由于统计特性 , 精度带来的误差在求和过程中不会很大 , 一般不会影响计算的正确性 。如果需要保证计算的正确性 , 我想到两种检查方法 。
第一 。
5.圆周率怎么计算出来的古人计算圆周率 , 一般是用割圆法 。即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长 。阿基米德用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;鲁道夫用正262边形得到了35位精度 。这种基于几何的算法计算量大 , 速度慢 , 吃力不讨好 。随着数学的发展 , 数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式 。下面挑选一些经典的常用公式加以介绍 。
马青公式
π=16arctan1/5-4arctan1/239
莱布尼茨公式
π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+……
6.圆周率的公式如何表示圆周率古人计算圆周率 , 一般是用割圆法 。
即用圆的内接或外切正多边形来逼近圆的周长 。阿基米德用正96边形得到圆周率小数点后3位的精度;刘徽用正3072边形得到5位精度;鲁道夫用正262边形得到了35位精度 。
这种基于几何的算法计算量大 , 速度慢 , 吃力不讨好 。随着数学的发展 , 数学家们在进行数学研究时有意无意地发现了许多计算圆周率的公式 。
下面挑选一些经典的常用公式加以介绍 。除了这些经典公式外 , 还有很多其它公式和由这些经典公式衍生出来的公式 , 就不一一列举了 。
1、马青公式π=16arctan1/5-4arctan1/239这个公式由英国天文学教授约翰·马青于1706年发现 。他利用这个公式计算到了100位的圆周率 。
马青公式每计算一项可以得到1.4位的十进制精度 。因为它的计算过程中被乘数和被除数都不大于长整数 , 所以可以很容易地在计算机上编程实现 。
还有很多类似于马青公式的反正切公式 。在所有这些公式中 , 马青公式似乎是最快的了 。