dh-Materialien
JavaScript   
Beispiele
 

Das Nadelexperiment von Buffon

Stochastische Approximation der Kreiszahl π

d =   [100..490]    l =   [30..480]
n =  [1..50000]    Δt =  [0..100]
0 Nadeln, 0 Treffer

// Nadelexperiment von Buffon (c)2021 dh
// Der Programmcode ist hier gekürzt wiedergegeben.


var running = false;

var ddefault = 300;
var ldefault = 240;
var ndefault = 100;
var tdefault = 10;

var d = ddefault;
var l = ldefault;
var n = ndefault;
var t = tdefault;

var dold = 0;
var lold = 0;
var nold = 0;
var told = 0;

var num_all = 0;
var num_hit = 0;
var w = 0;
var p = 0;
var lines = 0;

var cnv;
var ctx;

window.onload = function() {
  initValues();
  initCanvas();
}

function setPoint(x,y, color) {
  ctx.lineWidth = 1;
  ctx.strokeStyle = color;
  ctx.beginPath();
  ctx.moveTo(x,y);
  ctx.arc(x, y, 1, 0, 2*Math.PI);
  ctx.stroke();
}

function drawLine(x1,y1, x2,y2, width, color) {
  ctx.lineWidth = width;
  ctx.strokeStyle = color;
  ctx.beginPath();
  ctx.moveTo(x1,y1);
  ctx.lineTo(x2,y2);
  ctx.stroke();
}

function clearCanvas() {
  ctx.clearRect(0, 0, 1000, 1000);
}

function initCanvas() {
  cnv = document.getElementById ("dhcanvas");
  ctx = cnv.getContext("2d");
  clearCanvas();
  document.getElementById("resultate").style.display = 'none';
  ausgabe("resultw", '0');
  ausgabe("results", '0');
  ausgabe("resultr", '0');
  ausgabe("resultp", '0');
  num_all = 0;
  num_hit = 0;
  drawLines(l,d);
  cnv.height = lines*d;
  drawLines(l,d);
}

function initValues() {
  document.getElementById("input_d").value = ddefault;
  document.getElementById("input_l").value = ldefault;
  document.getElementById("input_n").value = ndefault;
  document.getElementById("input_t").value = tdefault;
}

function getRandomInt(min, max) {
  return Math.floor(Math.random()*(Math.floor(max)-Math.ceil(min)+1)) + min;
}

function div2(z) {
  return Math.trunc(z/2);
}

function IsEven(z) {
  var result = (div2(z) - z/2 == 0) ? true : false;
  return result;
}

function dropNeedle(l,d) {
  var phi = getRandomInt(1, 1440);
  var b = (phi*Math.PI)/180;
  var x = getRandomInt(1, 1000);
  var y = getRandomInt(1, lines*d);

  var ms = Math.round((l*Math.sin(b))/2);
  var mc = Math.round((l*Math.cos(b))/2);

  var i = x - mc;
  var j = y - ms;
  var ii = x + mc;
  var jj = y + ms;

  var a = Math.round(d/2);
  var s = Math.abs((l*Math.sin(b))/2);
  var m = (jj+j)/2;
  var color = 'black';
  while ((a <= lines*d)&&(color == 'black')) {
    if (Math.abs(a - m) <= s) color = 'red';
    a += d;
  }

  drawNeedle (i,j, ii,jj, 2, color);
  num_all++;
  if (color == 'red') num_hit++;
  if (num_hit != 0) w = (2*l*num_all)/(num_hit*d);
  w = Math.round(10000*w)/10000;
  p = Math.round(10000*w/Math.PI)/10000;

  ausgabe("resultw", w);
  ausgabe("results", num_all);
  ausgabe("resultr", num_hit);
  ausgabe("resultp", p);
}

function stopExperiment() {
  running = false;
}

function runExperiment() {
  if (!running) initExperiment();
  var play = function() {dropNeedle(l,d);};
  var completed = function() {running = false;};
  if (t > 0) play.timer(t, n+1, completed);
  if (t == 0) {
    for (var i=0; i<n; i++) dropNeedle(l,d);
    running = false;
  }
}

Das Nadelproblem von Buffon


 Home   Back   Top