Question

为了改进我的编程，我在Java中尝试这个问题。我到处寻找一个优雅的解决方案，无法找到它。

编写一个带有单个参数的程序，计算阶乘并打印出屏幕上的值。此外，程序必须是交互式的，而不是终止后的每次计算，并使用先前值表来提高性能。

如何使它在方法调用中检查它是否已经计算了值的阶乘？此代码的任何其他改进，以使其更具可读性或效率，也是值得赞赏的。

这是我到目前为止所写的内容。

public static void main(String[] args) {
    int input = 0;
    Scanner reader = new Scanner(System.in);

    HashMap cache = new HashMap();

    while(1 == 1){
        do{
            try {
                System.out.println("Enter the number you would like to factor");
                input = reader.nextInt();
            } catch (InputMismatchException e){
                reader.next();
            }
        } while(input <= 0);

        if(cache.get(input) != null){
            System.out.println("Found in cache");
            System.out.println(input + "! = " + cache.get(input));
        } 
        else {
            cache.put(input, factorialRecursively(input));
            System.out.println(input + "! = " + factorialRecursively(input));
        }

    }   

}       

public static int factorialIteratively(int a) throws InputMismatchException {
    int temp = 1;
    while(a > 0){
        temp = temp * a;
        a--;
    }
    return temp;
}

public static int factorialRecursively(int a) throws InputMismatchException{
    if (a == 1){
        return 1;
    }
    else {
        return a * factorialRecursively(a-1);
    }
}

Answer 1

好的，我会试一试。让我先给你完整的代码答案，并详细介绍每个变化：

public static void main(String[] args) {
    int input = 0;

    try (Scanner reader = new Scanner(System.in)) {

        Map<Integer, Integer> cache = new HashMap<Integer, Integer>();
        cache.put(1, 1);

        while (true) {
            do {
                try {
                    System.out.println("Enter the number you would like to factor");
                    input = reader.nextInt();
                } catch (InputMismatchException e){
                    reader.next();
                    input = 0;
                }
            } while(input <= 0);

            if(cache.get(input) != null) {
                System.out.println("Found in cache");
                System.out.println(input + "! = " + cache.get(input));
            } 
            else {
                int result = factorialRecursively(input, cache);
                System.out.println(input + "! = " + result);
            }
        }   
    }
}       

public static int factorialRecursively(int limit, Map<Integer, Integer> cache) {

    int cacheSize = cache.size();
    if (cacheSize < limit) {
        int nextFactorial = cacheSize + 1; 
        System.out.println("Calculating and caching " + nextFactorial + "!");
        cache.put(nextFactorial, cache.get(cacheSize) * nextFactorial); 
        return factorialRecursively(limit, cache);
    }
    else {
        return cache.get(limit);
    }
}

1）直接回答你的问题：“如何确定计算阶乘的方法，检查它是否已计算出一个值的阶乘”。所以我坚持使用递归方法，尽管你也可以使用相同的概念实现迭代版本基本上，我们的想法是将结果缓存的引用传递给方法本身（Map<Integer, Integer> cache参数），因此它负责在每个乘法步骤中存储得到的计算因子，而不仅仅是一个全因子具有已被计算。为此，我让方法从下到上计算阶乘，而不是相反。我们将最小的factorial存储在缓存中作为起点（cache.put(1, 1);）。我添加了一条输出消息，显示计算和缓存阶乘的时间，并通过测试代码，您可以看到一个特定的阶乘仅被计算并存储一次。

2）使用Map<Integer, Integer> cache = new HashMap<Integer, Integer>();代替HashMap cache = new HashMap(); a）从Java 1.5开始，集合已经变成通用的（长篇故事，在此范围之外），并且在引用时应该参数化。所以我们在这里说，我想存储整数值（计算因子），我可以使用整数键（因子源）访问。 b）代码编译并允许我们使用整数原语而不是Integer类对象的原因是因为一种名为auto-boxing的机制将整数原语无缝地包装到Integer对象中，反之亦然。同样，超出范围，但应该注意它 c）我们之后的功能是Map接口的功能，HashMap恰好是其实现。除非引用代码依赖于HashMap特定方法（不太可能），否则最好将变量声明为相应的集合接口（如List等ArrayList），而不是实施班。

3）InputMismatchException仅由Scanner类抛出，因此不需要被任何不调用Scanner nextInt()方法的代码抛出。

4）使用true代替1 == 1。在实践中等效，但使用布尔值更具可读性。

5）只调用factorialRecursively方法一次。您的代码调用该方法两次，这是不必要的。如果你追求效率和优雅，你应该只调用一次方法并将结果存储在一个变量中。

6）使用try (Scanner reader = new Scanner(System.in)) { ...代替Scanner reader = new Scanner(System.in);。 Scanner对象必须始终调用其close()方法来清理资源。在较旧的Java版本中，这是使用try {} finally {}语句实现的，但是如果类实现了AutoCloseable接口，则更高版本允许使用此语法（try-with-resources语句）。这意味着始终可以保证调用close（）方法。

7）最后但并非最不重要：int和Integer的使用，我没有改变。正如@indivisible的评论中所建议的那样，您应该了解data type limitations。 int只能保存由31位+符号（-2 ^ 31 -1到2 ^ 31）表示的数字，这会将此代码限制为16 !,之后结果将变为错误。如果您希望生成更大的数字，请使用long / Long。无论如何，真的再次超出了这个问题的范围。

玩得开心:)

使用查找表在Java中编程因子

1 个答案: