LabVIEW程式設計例項：如何求解自然常數e

何為常數例子

例項說明

自然常數e，是數學中最重要的常數之一，是一個無限不迴圈小數，也是自然對數函式的底數，其值約為2。71828。它的一個經典的數學定義公式是：

使用計算機計算e的值時，可以使用下面的公式近似計算：

那麼在LabVIEW中如何程式設計實現求解這個公式即e的值呢？

程式設計思路

從上面的近似公式可以看出，e的值與n的階乘有關，可將上式分解為兩個步驟：

求解n的階乘：n！=1×2×3×……×（n-1）×n；

對n！求倒數，然後再累加求和

需要說明的是，上式是無窮多項式的累加，程式設計實現時不可能計算無窮多項的和，因此可限定有限項相加求和，限定的方法，可使用限定某一項的絕對值小於某個數，如小於10的-8次方（0。00000001）。

在LabVIEW中，對於第一步可編寫一個子程式求解n的階乘，然後在第二步中呼叫這個子程式計算e的值。下面對這兩個步驟分別程式設計實現。

求解n的階乘

根據階乘公式，編寫下圖所示的程式框圖，用以求解n的階乘，將該程式儲存為一子程式，該子程式輸入一個整數值“n”，輸出其階乘值“n！”。

在上面程式碼中，使用for迴圈，迴圈次數為n，在迴圈中新增一個移位暫存器用以儲存乘積的值，其初始值為1，迴圈結束後，移位暫存器中的即為n的階乘值。

計算自然常數e的值

編寫主程式來呼叫上面的子程式，計算自然常數e的值，其框圖程式的實現程式碼如下：

計算過程中，使用while迴圈，在迴圈中新增一移位暫存器用以儲存累加項的和，其初始值設定為雙精度即double型別的0。在迴圈內部對n的階乘取倒數，即為求e公式中每一項的值，然後判斷該值是否小於1E-8（即10的-8次方），若小於，則退出while迴圈，否則繼續迴圈。迴圈結束後移位暫存器中的值即為常數e的值。

上面程式碼執行後即可得自然常數e的值為2。71828。

總結

透過這個例子可以學習到的知識點包括：

while迴圈的程式設計

移位暫存器的用法

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