Question

我正在开发一个小型Java程序，在某个地方，我的计算出错了。我的代码如下：

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.text.*;

public class NumManip
{

    public static void main(String args[])
    {

        Scanner numGetter = new Scanner(System.in);
        final int MULT_1 = 9;
        final int MULT_2 = 12345679;
        final int MULT_3 = 1000;
        int poorHatedNumber;

        System.out.print("Enter a digit between 1 and 9 that you dislike: ");
        poorHatedNumber = numGetter.nextInt();
        int num1 = poorHatedNumber * MULT_1, num2 = num1 * MULT_2;
        long num3 = num2 * MULT_3;

        System.out.println();

        System.out.println("           " + poorHatedNumber);
        System.out.println("          " + "x" + MULT_1);
        System.out.println("          __");
        System.out.println("          " + num1);
        System.out.println("   x" + MULT_2);
        System.out.println("          __");
        System.out.println("   " + num2);
        System.out.println("       x" + MULT_3);
        System.out.println("____________");
        System.out.println(num3);

    }

}

我尝试在屏幕上打印num1，num2和num3以查看问题所在，而num1是正确的，num2是正确的，而num3是怪异的。我的输入是9，第一次计算乘以9得到81.然后它乘以12345679得到999999999，然后它乘以1000得到-727380968。最后一步出了什么问题？我真的是Java的新手，我没有遇到这个问题。

Answer 1

999999999 * 12345679 = 1.234567898765432e + 16大于int的最大值2,147,483,647

由于Java使用2-compliment method to store int number（意味着当数字为负时最左边的位被打开），这个计算“溢出”（残留）到该位，导致负面结果。

对于如此大的数字进行计算，您应该使用 BigDecimal

Answer 2

由于num2和num1都是整数，所以发生了整数乘法，它超过了整数值的最大值。

long num3 = (long)num2 * MULT_3;

Answer 3

我认为你得到的数字大于数据类型可以处理的数字，并且当数据类型被签名时，它会包含在负数中。

Answer 4

别担心，这真的不是一个愚蠢的错误。整个“数字通常是一个固定的大小” - 最初只会让每个人感到困惑。现在你知道了什么，这里甚至更奇怪。这不是你的问题的答案，但是现在你刚刚看到一个“糟糕的溢出”的例子，你可能会觉得这很有趣。

考虑一个奇数x。有一个y，x * y == 1。这个数字y被称为modular multiplicative inverse，它可以很容易地计算出来（参见Hacker's Delight，精确除以常数）。这看起来可能是非常直观的，因为它实际上允许一种奇怪的类型“除法”，只有在数字是除数的精确倍数时才有效，并且通常它允许您“乘以”奇数的乘法。例如，如果你有a = 3 * b，那么b = -1431655765 * a - 无论乘法是否有任何溢出，所以溢出不一定是“破坏性的”。

Java简单算法的问题

4 个答案: