如何使用C语言编写程序,通过迭代求和的方式计算π的近似值,直到累积和中下一项的绝对误差小于10^-4?同时,需要记录并返回总共执行了多少次迭代(即累加了多少项)?
时间: 2024-10-23 22:12:40 浏览: 17
2012计算机国二C语言等级考试题库(内部资料)程序编辑.pdf
在C语言中,我们可以采用Chudnovsky算法来计算π的近似值,它是一个比Leibnitz法则更快收敛的级数。以下是使用迭代求和的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
// Chudnovsky序列的系数
const long double C1 = 426880;
const long double C2 = 174960;
const long double C3 = 51090;
const long double A0 = -1;
const long double B0 = 640320;
// 计算第n项的Chudnovsky序列
long double chudnovsky_term(int n) {
long double a = ((A0 * n * n) % 1000000007) / 1000000007;
long double b = ((B0 * n * n * n) % 1000000007) / 1000000007;
return (pow(C1, n) * pow(C2, n) / pow(C3, n)) * pow(n, -3)
* (a + b);
}
// 主函数
int main() {
long double pi_sum = A0 / C3;
int iterations = 1;
long double prev_sum = pi_sum;
while (true) {
long double next_sum = pi_sum + chudnovsky_term(iterations);
if (fabs(next_sum - prev_sum) < DBL_EPSILON * 1e4) break; // 精度判断
pi_sum = next_sum;
prev_sum = pi_sum;
++iterations;
}
printf("Calculated π is approximately: %.15lf\n", pi_sum * C3);
printf("Total terms used: %d\n", iterations);
return 0;
}
```
此代码通过不断迭代Chudnovsky序列,直至累积和中下一项的绝对误差小于10^-4(DBL_EPSILON表示浮点数的机器精度)。`iterations`变量记录了总迭代次数。
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