蒙特卡洛模拟计算圆周率(python、java、cpp三个版本对比02)
作者:yunjinqi   类别:    日期:2024-01-18 20:55:35    阅读:248 次   消耗积分:0 分    

相比于上个版本,把c++生成随机数的几行代码修改了一下,发现java代码效率和c++效率一致了。


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

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

double calculatePi(int numPoints) {
    int pointsInside = 0;

    for (int i = 0; i < numPoints; i++) {
        double x = static_cast<double>(std::rand()) / RAND_MAX*2.0-1.0;
        double y = static_cast<double>(std::rand()) / RAND_MAX*2.0-1.0;

        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;
}


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;
}


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