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java - java中的for循环调试 - 值溢出

coder 2024-03-27 原文

我正在从 Programming in Java book-site 解决这个问题(为了练习，不是 HW.. http://introcs.cs.princeton.edu/java/13flow/ 中的第 15 题):

求谐波级数 1/1 + 1/4 + 1/9 + 1/16 + ... + 1/N2 的和。 for 循环有 4 种变体，其中一些应该给出正确答案。我的预期答案在评论中，实际结果在下面。 

public class OneThreeExFifteen {
    public static void main(String[] args) { 
        int N = 1000000;
        double s1=0 , s2 = 0, s3 = 0, s4=0;

        for (int i = 1; i <= N ; i++ )
            s1 = s1 + 1 / ( i * i );        // Expected  s1 = 1 
        for (int i = 1 ; i <= N ; i++ ) 
            s2 = s2 + 1.0 / i * i;          // Expected  s2 = 1000000 
        for (int i = 1 ; i <= N ; i++) 
            s3 = s3 + 1.0 / (i * i) ;       // Correctly computes the series sum 
        for (int i = 1; i <= N ; i++ ) 
            s4 = s4 + 1 / (1.0 * i * i) ;   // Correctly computes the serires sum

        System.out.println("for loop 1" + s1);
        System.out.println("for loop 2" +s2);
        System.out.println("for loop 3" +s3);
        System.out.println("for loop 4" +s4);


    }
}

结果:

for loop 1       (  I get a Divide by 0  error - had to comment out this loop) 
for loop 2   1000000.0 
for loop 3   Infinity 
for loop 4   1.64493306684877

问题 - 为什么我得到

a) 除以零误差？

b) for 循环 3 的结果是无穷大？

最佳答案

当然，正如另一个人已经指出的那样，您已经在多个地方使用代码 1/( i * i ) 执行整数除法。在 Java 中，int 除以 int 必须仍然是 int，因此 1 除以更大的数会产生0。但是出于这个原因，您不会除以零。这只会让你加零，完全正常。

您正在为 i 从 0 到 1000000(一百万)进行循环。在你走得太远之前，i 是 65536(2 的 16 次方)。发生此迭代时，i * i 溢出(“真实”结果是 2^32)，您得到 0。此结果导致在第一个循环中被零除。

演示程序:

public static void main (String args[]) throws IOException
{
  int i = 1 << 16;  // 2^16, or 65536
  System.out.println(i);
  int j = i * i;
  System.out.println(j);
}

输出:

65536
0

第三个 for 循环非常相似，除了浮点除法产生 Infinity(合法的浮点值)而不是除以零错误。

第二个和第四个 for 循环在运算前正确地将乘法提升为 double，因此不会发生溢出。但是第二个 for 循环缺少括号，因此每次都添加 1。第四个 for 循环正确计算了总和。

关于java - java中的for循环调试 - 值溢出，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/19867070/

javaforcode除以debuggingfor-loop

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