Уже є 30 завдань, присвячених пі, але жоден з них не просить вас знайти дев'яту десятку, тож ...

Виклик

Для будь-якого цілого числа в діапазоні 0 <= n <= 10000відображення n-ої десяткової точки pi.

Правила

• Десяткові знаки - це кожне число після 3.
• Ваша програма може бути функцією або повноцінною програмою
• Ви повинні вивести результат у базі 10
• Ви можете отримати nбудь-який відповідний метод введення (stdin, input (), параметри функції, ...), але не жорсткий
• Ви можете використовувати індексацію на основі 1, якщо вона є рідною для вашої мови
• Вам не доведеться мати справу з неприпустимим введенням ( n == -1, n == 'a'або n == 1.5)
• Вбудовані дозволені, якщо вони підтримують щонайменше 10 ккал
• Виконання не має значення, оскільки мова йде про найкоротший код, а не про найшвидший код
• Це кодовий гольф , найкоротший код у виграші байтів

Тестові справи

f(0)     == 1
f(1)     == 4 // for 1-indexed languages f(1) == 1
f(2)     == 1 // for 1-indexed languages f(2) == 4
f(3)     == 5
f(10)    == 8
f(100)   == 8
f(599)   == 2
f(760)   == 4
f(1000)  == 3
f(10000) == 5

Для довідки, ось перші 100k цифр pi.

05AB1E, 3 байти

žs¤

Пояснив

žs   # push pi to N digits
  ¤  # get last digit

Спробуйте в Інтернеті

Використовує індексацію на основі 1.
Підтримує до 100 К цифр.

Python 2, 66 байт

n=input()+9
x=p=5L**7
while~-p:x=p/2*x/p+10**n;p-=2
print`x/5`[-9]

Введення взято з stdin.

Використання зразка

$ echo 10 | python pi-nth.py
8

$ echo 100 | python pi-nth.py
8

$ echo 1000 | python pi-nth.py
3

$ echo 10000 | python pi-nth.py
5

Bash + coreutils, 60 49 байт

echo "scale=10100;4*a(1)"|bc -l|tr -d '\\\n'|cut -c$(($1+2))

bc -l<<<"scale=$1+9;4*a(1)-3"|tr -dc 0-9|cut -c$1

Удосконалено Деннісом . Спасибі!

Індекс одноосновний.

Пітон 2, 73 71 73 байт

завдяки @aditsu за те, що я збільшив свою оцінку на 2 байти

Нарешті алгоритм, який може виконати за 2 секунди.

n=10**10010
a=p=2*n
i=1
while a:a=a*i/(2*i+1);p+=a;i+=1
lambda n:`p`[n+1]

Ідей це!

Використовує формулу pi = 4*arctan(1)під час обчислень, arctan(1)використовуючи її серії Тейлор.

MATL, 11 10 байт

1 байт збережено завдяки @Luis

YPiEY$GH+)

Це рішення використовує індексацію на основі 1

Спробуйте в Інтернеті

Усі тестові справи

Пояснення

YP  % Pre-defined literal for pi
iE  % Grab the input and multiply by 2 (to ensure we have enough digits to work with)
Y$  % Compute the first (iE) digits of pi and return as a string
G   % Grab the input again
H+  % Add 2 (to account for '3.') in the string
)   % And get the digit at that location
    % Implicitly display the result

Mathematica 30 байт

RealDigits[Pi,10,1,-#][[1,1]]&

f=%

f@0
f@1
f@2
f@3
f@10
f@100
f@599
f@760
f@1000
f@10000

1
4
1
5
8
8
2
4
3
5

Шавлія, 32 25 байт

lambda d:`n(pi,9^5)`[d+2]

Моя перша відповідь такою мовою.

nокруглить piдо 17775 цифр.

CJam, 32

7e4,-2%{2+_2/@*\/2e10005+}*sq~)=

Спробуйте в Інтернеті (це трохи повільно)

Математика, 23 21 байт

⌊10^# Pi⌋~Mod~10&

SageMath, 24 байти

lambda n:int(10^n*pi)%10

J , 19 15 байт

10([|<.@o.@^)>:

Бере ціле число n і виводить n- ^ю цифру pi. Використовується індексація на основі нуля. Щоб отримати n- ^ю цифру, обчисліть pi рази 10 ^{n +1} , візьміть підлогу з цим значенням, а потім візьміть його за модулем 10.

Використання

Вхід - це розширене ціле число.

   f =: 10([|<.@o.@^)>:
   (,.f"0) x: 0 1 2 3 10 100 599 760 1000
   0 1
   1 4
   2 1
   3 5
  10 8
 100 8
 599 2
 760 4
1000 3
   timex 'r =: f 10000x'
1100.73
   r
5

На моїй машині для обчислення 10000- ^ї потрібно близько 18 хвилин цифри .

Пояснення

10([|<.@o.@^)>:  Input: n
             >:  Increment n
10               The constant n
           ^     Compute 10^(n+1)
        o.@      Multiply by pi
     <.@         Floor it
   [             Get 10
    |            Take the floor modulo 10 and return

Clojure, 312 байт

(fn[n](let[b bigdec d #(.divide(b %)%2(+ n 4)BigDecimal/ROUND_HALF_UP)m #(.multiply(b %)%2)a #(.add(b %)%2)s #(.subtract % %2)](-(int(nth(str(reduce(fn[z k](a z(m(d 1(.pow(b 16)k))(s(s(s(d 4(a 1(m 8 k)))(d 2(a 4(m 8 k))))(d 1(a 5(m 8 k))))(d 1(a 6(m 8 k)))))))(bigdec 0)(map bigdec(range(inc n)))))(+ n 2)))48)))48)))

Отже, як ви, напевно, можете сказати, я поняття не маю, що я роблю. Це в кінцевому підсумку було більш комічним. Я Google "пі на n цифр", і в кінцевому підсумку Вікіпедії для формули Бейлі - Борвейн - Плофф . Знаючи лише ледве обчислення (?), Щоб прочитати формулу, мені вдалося перевести її на Clojure.

Сам переклад був не таким складним. Складність полягала в точності обробки до n-цифр, оскільки формула вимагає (Math/pow 16 precision); який отримує величезний дійсно швидко. Мені потрібно було BigDecimalвсюди використовувати для цього роботу, що насправді роздувала речі.

Безголівки:

(defn nth-pi-digit [n]
  ; Create some aliases to make it more compact
  (let [b bigdec
        d #(.divide (b %) %2 (+ n 4) BigDecimal/ROUND_HALF_UP)
        m #(.multiply (b %) %2)
        a #(.add (b %) %2)
        s #(.subtract % %2)]
    (- ; Convert the character representation to a number...
      (int ; by casting it using `int` and subtracting 48
         (nth ; Grab the nth character, which is the answer
           (str ; Convert the BigDecimal to a string
             (reduce ; Sum using a reduction
               (fn [sum k]
                 (a sum ; The rest is just the formula
                       (m
                         (d 1 (.pow (b 16) k))
                         (s
                           (s
                             (s
                               (d 4 (a 1 (m 8 k)))
                               (d 2 (a 4 (m 8 k))))
                             (d 1 (a 5 (m 8 k))))
                           (d 1 (a 6 (m 8 k)))))))
               (bigdec 0)
               (map bigdec (range (inc n))))) ; Create an list of BigDecimals to act as k
           (+ n 2)))
      48)))

Потрібно говорити, що я впевнений, що для цього є простіший спосіб, якщо ви знаєте математику.

(for [t [0 1 2 3 10 100 599 760 1000 10000]]
  [t (nth-pi-digit t)])

([0 1] [1 4] [2 1] [3 5] [10 8] [100 8] [599 2] [760 4] [1000 3] [10000 5])

Clojure, 253 байти

(defmacro q[& a] `(with-precision ~@a))(defn h[n](nth(str(reduce +(map #(let[p(+(* n 2)1)a(q p(/ 1M(.pow 16M %)))b(q p(/ 4M(+(* 8 %)1)))c(q p(/ 2M(+(* 8 %)4)))d(q p(/ 1M(+(* 8 %)5)))e(q p(/ 1M(+(* 8 %)6)))](* a(-(-(- b c)d)e)))(range(+ n 9)))))(+ n 2)))

Обчисліть число pi, використовуючи цю формулу . Доведеться перевизначати макрос, with-precisionоскільки він використовується занадто часто.

Ви можете побачити вихід тут: https://ideone.com/AzumC3 1000 та 10000 займає перевищення обмеження часу, що використовується на ideone, знизує плечима

Python 3 , 338 байт

Ця реалізація заснована на алгоритмі Чудновського , одному з найшвидших алгоритмів для оцінки pi. Для кожної ітерації оцінюється приблизно 14 цифр (див. Тут для отримання детальної інформації).

f=lambda n,k=6,m=1,l=13591409,x=1,i=0:not i and(exec('global d;import decimal as d;d.getcontext().prec=%d'%(n+7))or str(426880*d.Decimal(10005).sqrt()/f(n//14+1,k,m,l,x,1))[n+2])or i<n and d.Decimal(((k**3-16*k)*m//i**3)*(l+545140134))/(x*-262537412640768000)+f(n,k+12,(k**3-16*k)*m

Спробуйте в Інтернеті!

Java 7, 262 260 байт

import java.math.*;int c(int n){BigInteger p,a=p=BigInteger.TEN.pow(10010).multiply(new BigInteger("2"));for(int i=1;a.compareTo(BigInteger.ZERO)>0;p=p.add(a))a=a.multiply(new BigInteger(i+"")).divide(new BigInteger((2*i+++1)+""));return(p+"").charAt(n+1)-48;}

Використовується алгоритм Python 2 @ LeakyNun .

Невикористаний і тестовий код:

Спробуйте тут.

import java.math.*;
class M{
  static int c(int n){
    BigInteger p, a = p = BigInteger.TEN.pow(10010).multiply(new BigInteger("2"));
    for(int i = 1; a.compareTo(BigInteger.ZERO) > 0; p = p.add(a)){
      a = a.multiply(new BigInteger(i+"")).divide(new BigInteger((2 * i++ + 1)+""));
    }
    return (p+"").charAt(n+1) - 48;
  }

  public static void main(String[] a){
    System.out.print(c(0)+", ");
    System.out.print(c(1)+", ");
    System.out.print(c(2)+", ");
    System.out.print(c(3)+", ");
    System.out.print(c(10)+", ");
    System.out.print(c(100)+", ");
    System.out.print(c(599)+", ");
    System.out.print(c(760)+", ");
    System.out.print(c(1000)+", ");
    System.out.print(c(10000));
  }
}

Вихід:

1, 4, 1, 5, 8, 8, 2, 4, 3, 5

Маленький розмов - 270 байт

Покладається на ідентичність tan⁻¹(x) = x − x³/3 + x⁵/5 − x⁷/7 ..., і це π = 16⋅tan⁻¹(1/5) − 4⋅tan⁻¹(1/239). SmallTalk використовує необмежену цілу арифметику точності, тому він буде працювати для великих входів, якщо ви готові чекати!

|l a b c d e f g h p t|l:=stdin nextLine asInteger+1. a:=1/5. b:=1/239. c:=a. d:=b. e:=a. f:=b. g:=3. h:=-1. l timesRepeat:[c:=c*a*a. d:=d*b*b. e:=h*c/g+e. f:=h*d/g+f. g:=g+2. h:=0-h]. p:=4*e-f*4. l timesRepeat:[t:=p floor. p:=(p-t)*10]. Transcript show:t printString;cr

Збережіть як pi.stі запустіть, як у наступних тестових випадках. Індексація - одна.

$ gst -q pi.st <<< 1
1
$ gst -q pi.st <<< 2
4
$ gst -q pi.st <<< 3
1
$ gst -q pi.st <<< 4
5
$ gst -q pi.st <<< 11
8
$ gst -q pi.st <<< 101
8
$ gst -q pi.st <<< 600
2
$ gst -q pi.st <<< 761
4
$ gst -q pi.st <<< 1001
3
$ gst -q pi.st <<< 10001 -- wait a long time!
5

JavaScript (Node.js) (Chrome 67+), 75 73 67 63 байт

n=>`${eval(`for(a=c=100n**++n*20n,d=1n;a*=d;)c+=a/=d+++d`)}`[n]

Спробуйте в Інтернеті!

$\pi/2=\sum_{k=0}^{\infty}k!/(2k+1)!!$(така ж логіка, що використовується у відповіді Пітіна Лікі Нун, але завдяки синтаксису JS, який робить це коротшим). Вхід передається функції як BigInt. 2 байти можна видалити, якщо використовується індексація на основі 1:

n=>`${eval(`for(a=c=100n**n*20n,d=1n;a*=d;)c+=a/=d+++d`)}`[n]

JavaScript (Node.js) (Chrome 67+), 90 89 байт

n=>`${eval(`for(a=100n**++n*2n,b=a-a/3n,c=0n,d=1n;w=a+b;a/=-4n,b/=-9n,d+=2n)c+=w/d`)}`[n]

Спробуйте в Інтернеті!

Використання $\pi/4=\arctan(1/2)+\arctan(1/3)$. Вхід передається функції як BigInt. 2 байти можна видалити, якщо використовується індексація на основі 1:

n=>`${eval(`for(a=100n**n*2n,b=a-a/3n,c=0n,d=1n;w=a+b;a/=-4n,b/=-9n,d+=2n)c+=w/d`)}`[n]

Клен, 24 байти

 trunc(10^(n+1)*Pi)mod 10

Тестові приклади:

> f:=n->trunc(10^(n+1)*Pi)mod 10;
> f(0);
  1
> f(1);
  4
> f(2);
  1
> f(3);
  5
> f(10);
  8
> f(100);
  8
> f(599);
  2
> f(760);
  4
> f(1000);
  3
> f(10000);
  5

C #, 252 250 байт

d=>{int l=(d+=2)*10/3+2,j=0,i=0;long[]x=new long[l],r=new long[l];for(;j<l;)x[j++]=20;long c,n,e,p=0;for(;i<d;++i){for(j=0,c=0;j<l;c=x[j++]/e*n){n=l-j-1;e=n*2+1;r[j]=(x[j]+=c)%e;}p=x[--l]/10;r[l]=x[l++]%10;for(j=0;j<l;)x[j]=r[j++]*10;}return p%10+1;}

Спробуйте в Інтернеті!