java - 50桁までの円周率の値を見つける

Question

50桁までのPIの値を計算したい。

小数点以下50桁のJavaでこれを行う方法は？

Answer 1

50桁が必要なため、デフォルトのデータ型ではこれを行うことはできません：50 / log（2）* log（10）=166ビット。ここで、BigDecimalは代わりに使用できるタイプの1つです。ただし、22/7は円周率の近似値にすぎないことを覚えておく必要があります。50桁で正しくするには、はるかに優れた式が必要です（たとえば、モンテカルロ法、テイラー級数など）。

Answer 2

double変数を使用しているので、代わりに、より精度の高いものを使用する必要があります。BigDecimalクラスを調べてください。

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);
   }
}

出力は

計算された円周率（約、1000の用語と50の小数点以下の桁数）：3.14059265383979292596359650286939597045138933077984
実際の円周率：3.141592653589793

Answer 4

ベイリー、ボールウェイン、プルーフの画期的な論文は次のとおりです。http://oldweb.cecm.sfu.ca/projects/pihex/p123.pdf

その間に、さらに高速な数式（同じ原則に従う）が見つかりました：http：//en.wikipedia.org/wiki/Bellard%27s_formula

Answer 5

これは、ベラールの公式bigPi（200,2000）の迅速で汚い実装であり、75ミリ秒で小数点以下500桁以上に適しています。

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;

}