蒙特·卡罗算法Python实例解析

一 背景

此算法诞生的背景是:

  1. 曼哈顿计划,有极大的计算需求。
  2. 计算机刚开始发展,最适合做计算。

蒙特卡洛算法理论基础是概率论,实际就是暴力计算逼近理想结果。正是在以上两个背景下,它刚好得到了极大的应用和发展。

二 概念

蒙特·卡罗算法,也称统计模拟方法,是二十世纪四十年代中期由于科学技术的发展和电子计算机的发明,而被提出的一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法。是指使用随机数(或更常见的伪随机数)来解决很多计算问题的方法。与它对应的是确定性算法。蒙特·卡罗方法在金融工程学,宏观经济学,计算物理学(如粒子输运计算、量子热力学计算、空气动力学计算)等领域应用广泛。

三 实例

上面叙述的是定义,我来描述一个例子:蒙特卡罗法计算圆周率

1.问题描述

  • 一个圆半径R,它有一个外切正方形边长2R。
    可以知道:
  • 圆面积=Pi R^2
  • 正方形面积 2R x 2R=4R^2
  • 从这个正方形内随机抽取一个点,对这个点的要求是在正方形内任意一点的概率平均分布。
    那么这个点在圆以内的概率大概就是pi*R2/4R2=pi/4
  • 生成若干个这样的点,利用平面上两点间距离公式计算这个点到圆心的距离来判断是否在圆内。
    当我们使用足够多的点来进行统计时,我们得到的概率值十分接近pi/4
    这样就可以得到pi值

2.代码

import random 
import math
def main():
    print '请输入迭代的次数:'
    n=int(raw_input())   #n是随机的次数  
    total=0   #total是所有落入圆内的随机点
    for i in xrange(n):
        x=random.random()
        y=random.random()
        if math.sqrt(x**2+y**2)<1.0:   #判断是否落入圆内
            total+=1
    mypi=4.0*total/n   #得到Pi值
    print '迭代次数是',n,'Pi的值是:',mypi
    print '数学pi:',math.pi
    print '误差是:',abs(math.pi-mypi)/math.pi   #计算误差
    
main()

3.结果

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,830评论 5 468
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,992评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,875评论 0 331
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,837评论 1 271
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,734评论 5 360
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,091评论 1 277
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,550评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,217评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,368评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,298评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,350评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,027评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,623评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,706评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,940评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,349评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,936评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • 一. 增强学习简介 1.1 什么是增强学习? 机器学习的算法可以分为三类:监督学习,非监督学习和增强学习。 增强学...
    阿阿阿阿毛阅读 31,019评论 0 25
  • //Spark入门(Python版) - 文章 - 伯乐在线http://blog.jobbole.com/862...
    葡萄喃喃呓语阅读 520评论 0 1
  • 近日,为促进员工交流,加强团队建设,调整员工身心健康,佳联集团郭董事长携全体员工及员共开启了一段特别的身心灵旅行—...
    宜日宜酵阅读 425评论 0 0
  • 所以,我奔跑不像无定向的,我斗拳,不像打空气的。我是攻克己身,叫身服我,恐怕我传福音给别人,自己反被弃绝了。 理解...
    小王瑞阅读 3,740评论 0 0
  • 感赏今晚自己做自己的事,没有去聚焦女儿做作业是否认真,有没有磨蹭。女儿数学作业不会的不让我教,说要反映她的真实水平...
    勿忘我瑶阅读 126评论 2 3