蒙特卡罗类型概率算法

it2026-06-05  4

蒙特卡罗类型概率算法

蒙特卡罗算法:用蒙特卡罗算法能够求得问题的一个解,但是这个解未必是正确的。求得正确解的概率依赖于算法所用的时间。算法所用的时间越多,得到正确解的概率就越高。蒙特卡罗算法的主要缺点就在于此。一般情况下,无法有效判断得到的解是否肯定正确。其特点是判定问题的准确解,得到的解不一定正确。

【问题】设计一个求(圆周率)的蒙特卡罗型概率算法。

【解答】在边长为2的正方形内有一半径为1的内切圆,如图所示。向该正方形中投掷n次飞镖,假设飞镖击中正方形中任何位置的概率相同,设飞镖的位置为(x,y),如果有+1,则飞镖落在内切圆中。

       这里内切圆面积为,正方形面积为4,内切圆面积与正方形面积比为/4。若n次投掷中有m次落在内切圆中,则内切圆面积与正方形面积之比可近似为m/n,即/4m/n,或者4m/n。

      由于图中每个象限的概率相同,这里以右上角象限进行模拟。采用蒙特卡罗型概率算法求得程序如下:

#include <iostream> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> using namespace std; int randa(int a,int b) { return rand() % (b - a + 1) + a; } double rand01() { //产生一个[0,1]的随机数 return randa(0, 100)*1.0 / 100; } double solve() { //求π的蒙特卡罗算法 int n = 10000; int m = 0; double x, y; for (int i = 0; i < n;i++) { x = rand01(); y = rand01(); if (x*x+y*y<=1.0) { m++; } } return 4.0*m / n; } void main() { srand((unsigned)time(NULL));//随机种子 cout <<"π="<<solve()<< endl; system("pause"); }

选择出现频率出现最高的即可。

 

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