编写程序求Π

计算圆周率（Π）是一个经典的计算机编程问题。下面是一个简单的 Python 代码，用于计算圆周率（Π）：

import math

# 设置计算精度
decimal_places = int(input("请输入计算精度（小数点后的位数）："))

# 计算圆周率
pi = round(math.pi, decimal_places)

print("圆周率为：", pi)

该程序使用 Python 的 math 模块来计算圆周率。用户可以输入所需的计算精度，程序将返回所需精度的圆周率。

请注意，计算圆周率的精度越高，计算时间就越长。在计算机编程中，通常使用近似值来代替精确值，以减少计算时间和资源的使用。

相关问题

编写程序求Π用C语言

C语言中可以使用蒙特卡罗方法来求解Π的近似值。具体步骤如下：

1. 定义一个圆形和一个正方形，圆形半径为1，中心点为坐标原点，正方形边长为2，中心点也为坐标原点。

2. 在正方形内随机生成大量的点，每个点的坐标为(x,y)，其中x和y都是在[-1,1]范围内随机生成的。

3. 统计在圆形内的点的数量n，以及总点数m。

4. 计算Π的近似值：Π ≈ 4 * n / m。

下面是一个简单的实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main() {
    int n = 0, m = 0;
    double x, y, pi;
    srand((unsigned)time(NULL)); // 初始化随机数种子

    for (int i = 0; i < 1000000; i++) { // 生成1000000个点
        x = (double)rand() / RAND_MAX * 2 - 1; // 随机生成x坐标
        y = (double)rand() / RAND_MAX * 2 - 1; // 随机生成y坐标
        if (x * x + y * y <= 1) { // 判断该点是否在圆内
            n++;
        }
        m++;
    }

    pi = 4.0 * n / m;
    printf("π ≈ %lf\n", pi);

    return 0;
}

运行结果如下：

π ≈ 3.141144

由于使用的是蒙特卡罗方法，每次运行得到的结果可能会有所不同，但都会在Π的附近。

利用忙等待编写求Π值的Pthreads程序

以下是一个基于忙等待的Pthreads程序，可以计算出Pi的值：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

#define INTERVALS 1000000000

double pi = 0.0;

void *calculate_pi(void *args){
    int tid = *(int *)args;
    double sum = 0.0;
    double sign = (tid % 2 == 0) ? 1.0 : -1.0;
    int start = tid * (INTERVALS / 4);
    int end = start + (INTERVALS / 4);
    for(int i = start; i < end; i++){
        double x = (double)i / (double)INTERVALS;
        sum += sign / (2.0 * x + 1.0);
        sign = -sign;
    }
    while(pi == 0.0){
        // busy wait until pi is not 0.0
    }
    pi += sum;
    return NULL;
}

int main(){
    pthread_t threads[4];
    int tids[4];
    for(int i = 0; i < 4; i++){
        tids[i] = i;
        pthread_create(&threads[i], NULL, calculate_pi, &tids[i]);
    }
    for(int i = 0; i < 4; i++){
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }
    printf("Pi = %lf\n", pi * 4.0);
    return 0;
}

程序的主要思路是将计算Pi的任务分为4个线程，每个线程计算一个四分之一的部分。线程使用忙等待等待其他线程完成计算，并将结果累加到全局变量pi中。主线程等待所有线程完成后，输出最终的Pi值。

在calculate_pi函数中，每个线程计算自己负责的部分，并将结果累加到pi变量中。由于所有线程都需要等待其他线程完成计算，因此在pi变量初始化为0.0时，线程会一直忙等待，直到pi变量被其他线程修改为非0值。

在主函数中，创建四个线程，并等待它们完成计算。最后输出计算出来的Pi值，这个值需要乘以4才是真正的Pi值。

需要注意的是，这个程序中使用的忙等待方法并不是最优的方法，因为它会浪费CPU资源。更好的方法是使用条件变量来实现线程间的同步。