Pi Calculation

PiCalc.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Numerics;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;
using System.Threading;

namespace PiCalc
{
    public static class PiCalc
    {

        static BigInteger FOUR = new BigInteger(4);
        static BigInteger SEVEN = new BigInteger(7);
        static BigInteger TEN = new BigInteger(10);
        static BigInteger THREE = new BigInteger(3);
        static BigInteger TWO = new BigInteger(2);

        static BigInteger k = BigInteger.One;
        static BigInteger l = new BigInteger(3);
        static BigInteger n = new BigInteger(3);
        static BigInteger q = BigInteger.One;
        static BigInteger r = BigInteger.Zero;
        static BigInteger t = BigInteger.One;


        public static async Task Main()
        {
            //Token pro zrušení početního cyklu
            var cancel = new CancellationTokenSource();
            
            //Async vlákno pro odchycení user inputu
            var taskCancel = Task.Run(() =>
            {
                Console.WriteLine("Press ENTER to stop execution and print result");
                Console.ReadLine();
                cancel.Cancel(); //Aktivuje token pro zrušení cyklu
            });

            //Uchovat info o pozici kurzoru v konzoli (pro následné přepsání dalšími hodnotami)
            var cursor = Console.GetCursorPosition();
            Console.SetCursorPosition(cursor.Left, cursor.Top);
            
            //LOGIKA: Výpočet Pi
            //https://rosettacode.org/wiki/Pi#C.23
            var elapsed = Stopwatch.StartNew(); //Měření celkového času
            
            BigInteger nn, nr;
            bool first = true;
            string piresult = ""; //Proměnná pro úschovu výpočtu (nešťastný string)
            
            while (!cancel.IsCancellationRequested) //Cyklus s tokenem pro výstup
            {
                var watch = Stopwatch.StartNew(); //Měření času iterace

                if ((FOUR * q + r - t).CompareTo(n * t) == -1)
                {
                    piresult = piresult.Append(n); //Nacpání číslice do outputu
                    if (first)
                    {
                        piresult = piresult.Append("."); //Nacpání tečky při první iteraci (za číslici 3)
                        first = false;
                    }
                    nr = TEN * (r - (n * t));
                    n = TEN * (THREE * q + r) / t - (TEN * n);
                    q *= TEN;
                    r = nr;
                }
                else //??
                {
                    nr = (TWO * q + r) * l;
                    nn = (q * (SEVEN * k) + TWO + r * l) / (t * l);
                    q *= k;
                    t *= l;
                    l += TWO;
                    k += BigInteger.One;
                    n = nn;
                    r = nr;
                }

                watch.Stop(); //Konec měření času iterace
                Console.WriteLine($"Calculating iteration {l}..".PadRight(Console.WindowWidth, ' '));
                Console.WriteLine($"Iteration time: {watch.ElapsedMilliseconds}ms".PadRight(Console.WindowWidth, ' '));
                Console.WriteLine($"Iteration ticks: {watch.ElapsedTicks}".PadRight(Console.WindowWidth, ' '));
                Console.WriteLine($"Total time elapsed: {elapsed.Elapsed.TotalSeconds}s".PadRight(Console.WindowWidth, ' '));
                Console.WriteLine($"Number of digits: {piresult.Length}x".PadRight(Console.WindowWidth, ' '));
                Console.SetCursorPosition(cursor.Left, cursor.Top); //Návrat kurzoru console zpět na výchozí bod
            }

            //Oddíl po ukončení cyklu tokenem
            Console.Clear();
            Console.WriteLine("Results are:");
            Console.Write(piresult);
            Console.ReadLine();
        }
        public static string Append(this string str, object append)
        {
            return string.Format("{0}{1}", str, append);
        }
    }
}