Probleme mit Programm zur Pi-Berechnung

[Alfred Tetzlaff]

Hallo, ich bin Schüler der Stufe 12 eines Gymnasiums in Nordrheinwestfalen und bin zur Zeit damit beschäftigt, meine Facharbeit zum Thema "Zufallsmethoden zur Berechnung von Pi und deren Umsetzung in der Informatik" zu schreiben. Dazu habe ich jetzt damit angefangen, ein Programm zum sogenannten Dartboardalgorithmus zu schreiben. Das ganze will aber nicht so wirklich wie ich will

Hier der Quelltext:

import sum.ereignis.*;
import sum.komponenten.*;
import sum.multimedia.*;
import sum.werkzeuge.*;

public class SuMAnwendung extends EBAnwendung
{
    // Objekte
    Stift meinStift;
    Rechner meinRechner;
    Etikett hatEtikett1;
    Etikett hatEtikett2;
    Etikett hatEtikett3;
    Etikett hatEtikett4;
    Etikett hatEtikett5;
    Knopf hatKnopf1;
    Textfeld hatTextfeld1;
    
    int x, y, kreistreffer, quadrattreffer, wuerfe, pi;

    public SuMAnwendung()
    {
        // Initialisierung der Oberklasse
        super(1000, 500);
        meinStift = new Buntstift();
        meinRechner = new Rechner();
        hatEtikett1 = new Etikett(450, 150, 100, 25, "Anzahl der Würfe");
        hatEtikett2 = new Etikett(450, 200, 100, 25, "Pi");
        hatEtikett3 = new Etikett(550, 200, 100, 25, "");
        hatEtikett4 = new Etikett(450, 250, 100, 25, "Genauigkeit");
        hatEtikett5 = new Etikett(550, 250, 100, 25, "");
        hatKnopf1 = new Knopf(100, 450, 300, 25, "Los geht's!");
        hatKnopf1.setzeBearbeiterGeklickt("hatKnopf1Geklickt");
        hatTextfeld1 = new Textfeld(550, 150, 100, 25, "");
        hatTextfeld1.setzeBearbeiterInhaltGeaendert("hatTextfeld1InhaltGeaendert");
        hatTextfeld1.setzeBearbeiterEingabeBestaetigt("hatTextfeld1EingabeBestaetigt");
    }
    
    public void zeichne()
    {   
        meinStift.hoch();
        meinStift.bewegeBis(100, 100);
        meinStift.runter();
        meinStift.zeichneRechteck(300, 300);
        meinStift.hoch();
        meinStift.bewegeBis(250, 250);
        meinStift.runter();
        meinStift.zeichneKreis(150);
    }
    
    public void zufall()
    {
        while (wuerfe != 0)
        {
            x = meinRechner.ganzeZufallsZahl(100, 400);
            y = meinRechner.ganzeZufallsZahl(100, 400);
            meinStift.hoch();
            meinStift.bewegeBis(x, y);
            meinStift.runter();
            meinStift.zeichneKreis(0);
            if (((x-250)*(x-250)+(y-250)*(y-250)) <= 22500)
                {
                    kreistreffer = kreistreffer + 1;
                    wuerfe = wuerfe - 1;
                }
                else
                {
                    wuerfe = wuerfe - 1;
                }
        }
    }

    public void hatKnopf1Geklickt()
    {
        this.zeichne();
        wuerfe = hatTextfeld1.inhaltAlsGanzeZahl();
        quadrattreffer = wuerfe;
        if (wuerfe != 0)
        {
            this.zufall();
            [b]pi = kreistreffer/quadrattreffer;
            hatEtikett3.setzeInhalt(pi);[/b]
            hatEtikett5.setzeInhalt(1 - pi/Math.PI);
        }
        else
        {
            return;
        }
    }

    public void hatTextfeld1InhaltGeaendert()
    {
        //   Hier wird der Methodeninhalt eingefügt
    }

    public void hatTextfeld1EingabeBestaetigt()
    {
        //   Hier wird der Methodeninhalt eingefügt
    }

}

Die fettgedruckte Stelle ist die, die mir noch Schwierigkeiten bereitet, weil hier jedes mal 0 ausgegeben wird anstatt des berechneten Wertes für Pi. Ich habe mir schon mal überlegt, ob es eventuell am Variablentyp für pi liegen könnte, aber da habe ich auch schon einiges durchprobiert. Und es sei noch gesagt, dass die Variablen kreistreffer und quadrattreffer vernünftige Werte ergeben. Ich muss gestehen wirklich nicht gerade gut im Umgang mit Java zu sein und das hier ist auch mehr oder weniger nur das an Kentnissen, die man sich so im Schulunterricht aneignen kann. Für Verbesserungsvorschläge bin ich deshalb generell dankbar Schon einmal danke im Vorraus und ich hoffe, dass mein Hilfegesuch nicht gegen irgendwelche Forenregeln hier verstößt oder so.

 

[Guest]

Ich sehe gerade, dass ich Mist gebaut habe. Mit fettgedruckter Stelle sind die Zeilen 81 und 82 gemeint, in denen ich Trottel versucht habe den Codetext fett schreiben zu lassen. Als Gast kann ich hier leider nicht editieren, sry.

 

[SlaterB]

was ist der Kreis, was ist das Quadrat?
was kommen an Einzelwerten raus?
das kann man doch sagen..

System.out.println("kt: "+kreistreffer);
System.out.println("qt: "+quadrattreffer);
pi = kreistreffer/quadrattreffer; 
System.out.println("pi: "+pi);

pi ist vom typ int, also kommen eh nur Werte wie 0, 1, 2 in Frage

int/int gibt auch immer int abgerundet,

also 448948/ 448949 = 0

teste doch erstmal in einem klitzekleinen Hello World-Programm
was z.B. bei 5/6 usw rauskommt,
statt riesige Programme zu schreiben und deren Ergebnisse nicht zu verstehen..

 

[Guest]

Die einzelnen Teile des Programmes habe ich auch schon mal für sich laufen lassen und da hat alles wunderbar funktioniert, bis auf diesen einen Teil mit der eigentlichen Pi Berechnung.

Zur Erklärung:

Beim Dartboardalgorithmus stellt man sich ein Quadrat vor, dass einen Kreis umschließt. Dann lässt man einzelne Punkte auf die Oberfläche regnen und wertet aus, wieviele davon im Kreis liegen. Zufälligerweise entspricht das Verhältnis von Kreistreffern zur gesamten Wurfzahl dem Wert von Pi, wenn ich das richtig verstanden habe.

Die Variablen kreistreffer, quadrattreffer und wuerfe sind also alles ganzzahlige Werte.

Die Tatsache, dass sich bei int/int gerundete ganze Zahlen ergeben, scheint mir dann wirklich der Haken an der Sache zu sein. Welche Variablentypen kann ich denn am besten benutzen wenn ich das Ergebnis für Divisionen wie 70/100 oder so haben möchte?

 

[SlaterB]

double x = (double)70/(double)100;

->
x = 0.7

 

[Guest]

Okay, tausend Dank letzten Endes hat es funktioniert! Eigentlich mehr als trivial das Problem aber es hat mich echt an den Rand der Verzweiflung getrieben

 

[Lim_Dul]

Eine Anmerkung noch, hierfür reicht zwar double, aber prinzipiell ist rechnen mit double (und noch mehr mit float) ungenau.

Inbesondere summieren sich da Fehler auf. Solltest also Algorithmen implementieren, die eventuell viele Rechnungen hintereiander ausführen, solltest du dir mal die Klasse BigDecimal anschauen, die eine genaue Fließkommarechnung implementiert.