3
def pi(*imp):
    if not imp:
        imp = 4
    else:
        imp = imp[0]
    rel_imp = '1'
    for n in range(imp + 1):
        rel_imp = rel_imp + '0'
    imp = int(rel_imp)
    del rel_imp
    return_pi = 0
    int_set_pi = 1
    for n in range(imp):
        return_pi += 1 / int_set_pi
        if int_set_pi > 0:
            int_set_pi = (int_set_pi + 2) * -1
        else:
            int_set_pi = (int_set_pi - 2) * -1
    return round(4 * return_pi, len(str(imp)) - 2)

Нужно как-то ускорить. Оно до 6-ого точного знака считает секунд 10, до 7-ого знака уже 120 секунд. Пытался добавить параллельное вычисление по кусочкам (asyncio), рационализм в памяти (tracemallok), сохранение уже подсчитанного (open). Но оно не помогает.

7
  • А вызывать эту функцию как, чтобы проверить работу, повертеть код? И вы надеюсь делали какое-то профилирование, выяснили, где у вас код тормозит, прежде чем пытаться оптимизировать код? )
    – CrazyElf
    14 фев в 16:06
  • И да, а что, правда по этой формуле для того, чтобы вычислить N знаков, нужен цикл из 10**N итераций? Что-то я сомневаюсь.
    – CrazyElf
    14 фев в 16:13
  • @CrazyElf, ага. Я знаю где он тормозит. Вычисление с точностью до 9-ого знака требует одних операций сложения и деления - 2 * 10**9 XD
    – user540427
    14 фев в 16:14
  • @CrazyElf, ru.wikipedia.org/wiki/…
    – user540427
    14 фев в 16:15
  • Смена типа вычисления с Лейбница например на арктангенс приветствуется? Это уменьшит количество вычислений и соответственно ускорит.
    – Jack Owest
    14 фев в 16:20

3 ответа 3

2

Можно использовать формулу Бэйли-Борвина-Плаффа, о которой можно почитать здесь

Реализация:

import decimal

def pi_bbp(precision):
    decimal.getcontext().prec = precision + 1
    pi = decimal.Decimal(0)
    for k in range(precision):
        pi += (decimal.Decimal(1)/(16**k))*((decimal.Decimal(4)/(8*k+1))-(decimal.Decimal(2)/(8*k+4))-(decimal.Decimal(1)/(8*k+5))-(decimal.Decimal(1)/(8*k+6)))
    return pi

Запуск вычисления 1000 знаков после запятой:

print(pi_bbp(1000))

Время выполнения для 1000 знаков: 0.04690, 10000 знаков: 28.88430

3
  • О, вот это реально быстро. Хотя формула уже просто другая )
    – CrazyElf
    14 фев в 16:51
  • Я не нашёл формулы по ссылке...
    – user540427
    14 фев в 16:58
  • 1
    @MrSvinia ru.m.wikipedia.org/wiki/…
    – Danis
    14 фев в 17:10
1

Ваш код, по сути, вычисляет арктангенс единицы. Это можно значительно ускорить, используя тот факт что arctg(1/2) + arctg(1/3) = arctg(1)

Разложение в ряд для арктангенса выглядит так:

его простая реализация на python

def arctg(x, eps=0.0):
    res = 0
    k = 0

    while True:
        new = res + (-1)**k * x**(2*k+1)/(2*k+1)
        if abs(res - new) <= eps:
            return res
        res = new
        k += 1

вычисления pi:

print(4*(arctg(1/2) + arctg(1/3)))
0

Странноватый у вас код, я некоторые вещи поменял, чтобы Numba смогла заработать, ну и лишнее выкинул. Вот вам до 8 знака за пару секунд:

from numba import njit

@njit
def pi(imp):
    if not imp:
        imp = 4
    imp = 10**(imp+1)
    return_pi = 0
    int_set_pi = 1
    for n in range(imp):
        return_pi += 1 / int_set_pi
        if int_set_pi > 0:
            int_set_pi = (int_set_pi + 2) * -1
        else:
            int_set_pi = (int_set_pi - 2) * -1
    return round(4 * return_pi, len(str(imp)) - 2)

pi(8)

Вывод с таймингом:

3.14159265
Wall time: 1.79 s

Numba очень хорошо ускоряет простые математические вычисления в длинных циклах.

3
  • А что такое нумба? Мой код сделан вот по этому разложению - ru.wikipedia.org/wiki/…
    – user540427
    14 фев в 16:20
  • Спс за пояснение. Рыться в этой вашей модной нумбе не буду, лучше проект сдам наконец XD.
    – user540427
    14 фев в 16:21
  • Numba - это простой ускоритель работы кода. Без неё ваш код с такой тучей итераций не будет быстро работать, а с ней будет. Собственно, всё, что я сделал - это выкинул лишнее из вашего кода и добавил декоратор от нумбы. И стало в сотни раз быстрее считать.
    – CrazyElf
    14 фев в 16:21

Ваш ответ

Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями использования и подтверждаете, что прочитали и поняли наши политику конфиденциальности и нормы поведения.