7-35 蒙特卡罗方法求圆周率 (30 分)

使用蒙特卡洛仿真方法求圆周率。

输入格式:
从键盘输入四个实型数和一个整型数，分别为矩形左上角的横坐标、纵坐标、矩形长度、矩形宽度和投点次数，数与数之间可以用一个或多个空格或回车分隔。

输出格式:
如果矩形长度与宽度不相等（非正方形）或长宽数据非法，则输出“Wrong Format”。
如果估算出的π与Math.PI差值小于1E-4，则输出“Success”，否则输出“failed”。
输入样例:
在这里给出一组输入。例如：

0 0 1 1 20000000
输出样例:
在这里给出相应的输出。例如：

Success
这里就自主参透，注释有些复杂

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class Main {public static void main(String[] args) {double abscissa,ordinate;double length,width;int count = 0;Scanner input = new Scanner(System.in);abscissa = input.nextDouble();ordinate = input.nextDouble();length = input.nextDouble();width = input.nextDouble();count = input.nextInt();Rectangle rectangle = new Rectangle(new Coordinate(abscissa,ordinate),length,width);MonteCarloSimulation monteCarlo = new MonteCarloSimulation(rectangle);if(monteCarlo.validateRectangle()){monteCarlo.setCircle();if((Math.abs(monteCarlo.simulation(count) - Math.PI)) <= 1e-3){System.out.println("Success");}else{System.out.println("failed");}}else{System.out.println("Wrong Format");}}
}class MonteCarloSimulation{private Rectangle rectangle;private Circle c;public MonteCarloSimulation(Rectangle rectangle) {this.rectangle = rectangle;}public void setCircle(){this.c=new Circle(rectangle);}public boolean validateRectangle(){//验证矩形boolean ret=false;if (rectangle.getLength()== rectangle.getWidth()) ret=true;return ret;}public double simulation(int count){//模拟int num=0;int numx=0;Random rand=new Random();for (int i = 0; i < count; i++) {//根据样例来，样例的随机数范围是[0,1),不包括1的那个边界。double x= rand.nextDouble()*(rectangle.getWidth())+rectangle.getCoordinate().getAbscissa();double y= rand.nextDouble()*(rectangle.getLength())+rectangle.getCoordinate().getOrdinate()-rectangle.getLength();//测试数据if (x>=rectangle.getCoordinate().getAbscissa()&&x<=rectangle.getCoordinate().getAbscissa()+ rectangle.getWidth()){numx++;}//测试数据结束if (Math.pow(x-c.getCenterOfCircleX(),2)+Math.pow(y-c.getCenterOfCircleY(),2)<=Math.pow(c.getCenterOfCircleR(),2)){num++;}}//System.out.println(numx);//System.out.println(num*4.0/count);return num*4.0/count;}public static class Circle{private double centerOfCircleX;private double centerOfCircleY;private double centerOfCircleR;public Circle(Rectangle rectangle) {this.centerOfCircleX = rectangle.getCoordinate().getAbscissa()+rectangle.getWidth()/2.0;this.centerOfCircleY = rectangle.getCoordinate().getOrdinate()-rectangle.getLength()/2.0;this.centerOfCircleR=Math.abs(rectangle.getCoordinate().getAbscissa()-centerOfCircleX);}public double getCenterOfCircleX() {return centerOfCircleX;}public double getCenterOfCircleY() {return centerOfCircleY;}public double getCenterOfCircleR() {return centerOfCircleR;}}public Rectangle getRectangle() {return rectangle;}public void setRectangle(Rectangle rectangle) {this.rectangle = rectangle;}
}class Coordinate{private double abscissa;private double ordinate;public Coordinate(double abscissa, double ordinate) {this.abscissa = abscissa;this.ordinate = ordinate;}public double getAbscissa() {return abscissa;}public void setAbscissa(double abscissa) {this.abscissa = abscissa;}public double getOrdinate() {return ordinate;}public void setOrdinate(double ordinate) {this.ordinate = ordinate;}
}
class Rectangle{private Coordinate coordinate;private double length,width;public Rectangle(Coordinate coordinate, double length, double width) {this.coordinate = coordinate;this.length = length;this.width = width;}public Coordinate getCoordinate() {return coordinate;}public void setCoordinate(Coordinate coordinate) {this.coordinate = coordinate;}public double getLength() {return length;}public void setLength(double length) {this.length = length;}public double getWidth() {return width;}public void setWidth(double width) {this.width = width;}
}

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