JavaScript实现计算圆周率到小数点后100位的方法示例

首先我们需要知道如何计算圆周率。圆周率是一个无理数,用希腊字母π表示,它的值约为3.14159265358979323846。

对于JavaScript实现计算圆周率到小数点后100位的方法,我们可以使用莱布尼兹公式来完成,公式如下:

π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+...

其中,π是我们要求的圆周率。

在实现过程中,我们将公式求和100次,即可得到圆周率的近似值(精度达到小数点后100位),同时我们需要开平方根取约数,以保证计算结果的准确性。

下面是一个简单的实现示例,可以在浏览器的控制台中运行:

function calcPI() {
  let sum = 0, flag = 1;
  for (let i = 0; i < 100; i++) {
    sum += flag * (1 / (2 * i + 1));
    flag *= -1;
  }
  return (sum * 4).toFixed(100);
}
console.log(calcPI());

代码解析:

  1. 首先定义一个函数 calcPI(),用于计算圆周率。

  2. 使用变量 sum 和 flag 来计算公式中的每一项,其中 sum 初始值为 0,flag 为正负交替的系数,初值为 1。

  3. 使用 for 循环计算 100 项,每一项依次相加,最终得到 sum 的值。

  4. 最后将 sum 乘以 4,保留小数点后 100 位,返回结果。

  5. 在控制台中使用 console.log() 方法打印函数返回的结果。

除了莱布尼兹公式外,我们还可以使用马青公式(Machin's formula),这个公式更加高效。马青公式是由约翰·马青(John Machin)于1706年发现的,它的公式如下:

π/4 = 4 * arctan(1/5) - arctan(1/239)

与莱布尼兹公式不同的是,马青公式使用了反正切函数 arctan(),可以通过 Math 对象中的 atan() 方法来实现。

这里给出使用马青公式的示例代码:

function calcPI() {
  let sum = 0;
  sum += 4 * Math.atan(1/5);
  sum -= Math.atan(1/239);
  return (sum * 4).toFixed(100);
}
console.log(calcPI());

代码解析:

  1. 与莱布尼兹公式类似,仍然是定义一个函数 calcPI(),用于计算圆周率。

  2. 使用变量 sum 记录公式中的每一项,初始值为 0。

  3. 分别计算公式中的两个反正切函数项,使用 Math.atan() 方法求出反正切值,经过一定运算后累加到 sum 中。

  4. 最后将 sum 乘以 4,保留小数点后 100 位,返回结果。

  5. 在控制台中使用 console.log() 方法打印函数返回的结果。

以上是两种不同的 JavaScript 实现计算圆周率到小数点后 100 位的方法示例。其中,使用马青公式的方法更加高效,但对于理解圆周率的计算过程,莱布尼兹公式更加易于理解。

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