java解惑3-循环谜题

来源：互联网发布：中性笔知乎编辑：程序博客网时间：2024/04/28 08:34

谜题24：尽情享受每一个字节

public class BigDelight {    public static void main(String[] args) {        for (byte b = Byte.MIN_VALUE; b < Byte.MAX_VALUE; b++) {             if (b == 0x90)                 System.out.print("Joy!");        }    }}

题目：如果你运行该程序，就会发现它没有打印任何东西

解决方案：

你可以将int转型为byte，之后你就可以拿一个byte与另一个byte进行比较了：

if (b == (byte)0x90)

System.out.println("Joy!");

或者，你可以用一个屏蔽码来消除符号扩展的影响，从而将byte转型为int，之后你就可以拿一个int与另一个int进行比较了：

if ((b & 0xff) == 0x90)

System.out.print("Joy!");

谜题25：无情的增量操作

public class Increment {    public static void main(String[] args) {        int j = 0;        for (int i = 0; i < 100; i++)              j = j++;        System.out.println(j);    }}

题目：输出0

原因：当++操作符被置于一个变量值之后时，其作用就是一个后缀增量操作符
（postfix increment operator）[JLS 15.14.2]：表达式j++的值等于j在执
行增量操作之前的初始值。因此，前面提到的赋值语句首先保存j的值，然后将j设置为其值加1，
最后将j复位到它的初始值。换句话说，这个赋值操作等价于下面的语句序列：
int tmp = j;
j = j + 1;
j = tmp?;

谜题26：在循环中

public class InTheLoop {    public static final int END = Integer.MAX_VALUE;    public static final int START = END - 100;    public static void main(String[] args) {        int count = 0;        for (int i = START; i <= END; i++)            count++;        System.out.println(count);    }}

题目：无限循环

原因：问题在于这个循环会在循环索引（i）小于或等于Integer.MAX_VALUE时持续运行，
但是所有的int变量都是小于或等于Integer.MAX_VALUE的。因为它被定义为所有int数值中的最大值。
当i达到Integer.MAX_VALUE，并且再次被执行增量操作时，它就有绕回到了Integer.MIN_VALUE。
如果你需要的循环会迭代到int数值的边界附近时，你最好是使用一个long变量作为循环索引。只需
将循环索引的类型从int改变为long就可以解决该问题，从而使程序打印出我们所期望的101：

谜题27：变幻莫测的i值

public class Shifty {    public static void main(String[] args) {        int i = 0;        while (-1 << i != 0)            i++;        System.out.println(i);    }}

题目：

原因：问题在于（-1 << 32）等于-1而不是0，因为移位操作符之使用其右操作数的低5位作为移位长度。
或者是低6位，如果其左操作数是一个long类数值[JLS 15.19]。
这条规则作用于全部的三个移位操作符：<<、>>和>>>。移位长度总是介于0到31之间，如果左操
作数是long类型的，则介于0到63之间。这个长度是对32取余的，如果左操作数是long类型的，则对
64取余。如果试图对一个int数值移位32位，或者是对一个long数值移位64位，都只能返回这个数值
自身的值。没有任何移位长度可以让一个int数值丢弃其所有的32位，或者是让一个long数值丢弃其
所有的64位。

解决方案：幸运的是，有一个非常容易的方式能够订正该问题。我们不是让-1重复地移位不同的移位长度，
而是将前一次移位操作的结果保存起来，并且让它在每一次迭代时都向左再移1位。下面这个版本
的程序就可以打印出我们所期望的32：
public class Shifty {
public static void main(String[] args) {
int distance = 0;
  for (int val = -1; val != 0; val <<= 1)
  distance++;
  System.out.println(distance);
  }
}

谜题28：循环者

什么样的声明能够让下面的循环变成一个无限循环？ While (i == i + 1) {}

题目：Double i = Double.POSITIVE_INFINITY;
System.out.println(i == i+1);

谜题29：循环者的新娘

请提供一个对i的声明，将下面的循环转变为一个无限循环： while (i != i) {}

题目：
原因：IEEE 754浮点算术保留了一个特殊的值用来表示一个不是数字的数量[IEEE754]。
这个值就是NaN（“不是一个数字（Not a Number）”的缩写），对于所有没有良
好的数字定义的浮点计算，例如0.0/0.0，其值都是它。规范中描述道，NaN不等
于任何浮点数值，包括它自身在内[JLS 15.21.1]。因此，如果i在循环开始之前被初
始化为NaN，那么终止条件测试(i != i)的计算结果就是true，循环就永远不会终止。
很奇怪但却是事实。

谜题30：循环者的爱子

请提供一个对i的声明，将下面的循环转变为一个无限循环： while (i != i + 0) {}与前一个谜题不同，你必须在你的答案中不使用浮点数。换句话说，你不能把i声明为double或float类型的.

题目：使用Sring

谜题31：循环者的鬼魂

请提供一个对i的声明，将下面的循环转变为一个无限循环： while (i != 0) {    i >>>= 1;}

题目： short i = -1;
因为i的初始值（(short)0xffff）是非0的，所以循环体会被执行。在执行移位操作时，第一步是将i提升为int类型。所有算数操作都会对short、byte和char类型的操作数执行这样的提升。这种提升是一个拓宽原始类型转换，因此没有任何信息会丢失。这种提升执行的是符号扩展，因此所产生的int数值是0xffffffff。然后，这个数值右移1位，但不使用符号扩展，因此产生了int数值0x7fffffff。最后，这个数值被存回到i中。为了将int数值存入short变量，Java执行的是可怕的窄化原始类型转换，它直接将高16位截掉。这样就只剩下(short)oxffff了，我们又回到了开始处。循环的第二次以及后续的迭代行为都是一样的，因此循环将永远不会终止。
如果你将i声明为一个short或byte变量，并且初始化为任何负数，那么这种行为也会发生。如果你声明i为一个char，那么你将无法得到无限循环，因为char是无符号的，所以发生在移位之前的拓宽原始类型转换不会执行符号扩展。
总之，不要在short、byte或char类型的变量之上使用复合赋值操作符。因为这样的表达式执行的是混合类型算术运算，它容易造成混乱。更糟的是，它们执行将隐式地执行会丢失信息的窄化转型，其结果是灾难性的。

谜题32：循环者的诅咒

请提供一个对i的声明，将下面的循环转变为一个无限循环： while (i <= j && j <= i && i != j) {}

题目：

Integer i = new Integer(0);

Integer j = new Integer(0);

谜题33：循环者遇到了狼人

请提供一个对i的声明，将下面的循环转变为一个无限循环。这个循环不需要使用任何5.0版的特性： while (i != 0 && i == -i) {}

题目：

int i = Integer.MIN_VALUE;

下面这个也可以：

long i = Long.MIN_VALUE;

谜题34：被计数击倒了

与谜题26和27中的程序一样，下面的程序有一个单重的循环，它记录迭代的次数，并在循环终止时打印这个数。那么，这个程序会打印出什么呢？ public class Count {    public static void main(String[] args) {        final int START = 2000000000;        int count = 0;        for (float f = START; f < START + 50; f++)            count++;        System.out.println(count);    }}

循环变量是float类型的，而非int类型的。回想一下谜题28，很明显，增量操作（f++）不能正常工作。F的初始值接近于Integer.MAX_VALUE，因此它需要用31位来精确表示，而float类型只能提供24位的精度。对如此巨大的一个float数值进行增量操作将不会改变其值。因此，这个程序看起来应该无限地循环下去，因为f永远也不可能解决其终止值。但是，如果你运行该程序，就会发现它并没有无限循环下去，事实上，它立即就终止了，并打印出0。

谜题35：一分钟又一分钟

下面的程序在模仿一个简单的时钟。它的循环变量表示一个毫秒计数器，其计数值从0开始直至一小时中包含的毫秒数。循环体以定期的时间间隔对一个分钟计数器执行增量操作。最后，该程序将打印分钟计数器。那么它会打印出什么呢？ public class Clock {    public static void main(String[] args) {        int minutes = 0;        for (int ms = 0; ms < 60*60*1000; ms++)            if (ms % 60*1000 == 0)                minutes++;        System.out.println(minutes);    }

修正：

if (ms % (60 * 1000) == 0)

minutes++;