蒙特卡洛模拟计算圆周率(python、java、cpp三个版本对比01)
作者:yunjinqi   类别:    日期:2024-01-18 20:55:33    阅读:243 次   消耗积分:0 分    

写出了python、java和cpp的代码跑了一下,发现一个很奇怪的问题:java的运行效率居然比cpp要高,看来得进一步去分析一下,为啥这样了。


python版本:

import random
import time 
 
def calculate_pi(num_points):
    points_inside = 0
   
    for _ in range(num_points):
        x = random.uniform(-1, 1)
        y = random.uniform(-1, 1)
       
        if (x**2 + y**2) <= 1:
            points_inside += 1
           
    pi_approximation = 4 * points_inside / num_points
   
    return pi_approximation
 
# 调用函数并输出结果
begin_time = time.perf_counter()
result = calculate_pi(100000000)
end_time = time.perf_counter()
print("近似的圆周率值为:", result, "耗费的时间为: ",end_time-begin_time)


java版本

import java.util.Random;

public class MonteCarloCalculatePi {
    public static void main(String[] args) {
        int numPoints = 100000000;
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        double result = calculatePi(numPoints);
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("近似的圆周率值为: " + result);
        System.out.println("计算耗时: " + (endTime - startTime)/1000 + " 秒");
    }

    public static double calculatePi(int numPoints) {
        int pointsInside = 0;
        Random random = new Random();

        for (int i = 0; i < numPoints; i++) {
            double x = random.nextDouble() * 2 - 1;
            double y = random.nextDouble() * 2 - 1;

            if (x * x + y * y <= 1) {
                pointsInside++;
            }
        }

        double piApproximation = 4.0 * pointsInside / numPoints;
        return piApproximation;
    }
}


cpp版本

#include <iostream>
#include <random>
#include <chrono>

double calculatePi(int numPoints) {
    int pointsInside = 0;
    std::random_device rd;
    std::default_random_engine generator(rd());
    std::uniform_real_distribution<double> distribution(-1.0, 1.0);

    for (int i = 0; i < numPoints; i++) {
        double x = distribution(generator);
        double y = distribution(generator);

        if (x * x + y * y <= 1) {
            pointsInside++;
        }
    }

    double piApproximation = 4.0 * pointsInside / numPoints;
    return piApproximation;
}

int main() {
    int numPoints = 100000000;

    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    double result = calculatePi(numPoints);
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    std::chrono::duration<double> duration = end - start;

    std::cout << "pi: " << result << std::endl;
    std::cout << "time_consume: " << duration.count() << " s" << std::endl;

    return 0;
}


版权所有,转载本站文章请注明出处:云子量化, http://www.woniunote.com/article/392
上一篇:《quantitative finance with cpp》阅读笔记26---设计一个接口并使用继承的方式重新调整chart类
下一篇:蒙特卡洛模拟计算圆周率(python、java、cpp三个版本对比02)