我的值一直显示为 NaN

Question

本质上，我的 delta 值给我带来了一些麻烦，当我将所有变量打印到控制台窗口时，一切都是正确的，除了 delta，它的值一直显示为 NaN。我无法为我的生活找出原因。我是一所大学的 CIS 初级学生，这真的让我很头疼。

import java.util.Scanner;


public class ReimannSumCalculator {
    static double a,b,c,start,end;
    static double partitions;
    static double delta=end - start / partitions;

    private static double Quadratic(double a,double b,double c,double x) {
        double Quadratic = a*x*x + b*x + c;
        return Quadratic;
    }


    public static void leftReiman(double a,double b,double c,double delta,double start,double end) {
        double leftReiman = 0;

        for(double x = start; x<end; x+=delta) {
            leftReiman = delta * Quadratic(a,b,c,x) + leftReiman;
        }

        System.out.println("Your left Reiman sum is " + leftReiman);
    }

    public static void rightReiman(double a,double b,double c,double delta,double start,double end) {
        double rightReiman = 0;

        for(double x = start+delta; x<=end; x+=delta) {
            rightReiman = delta* Quadratic(a,b,c,x) + rightReiman;
        }

        System.out.println("Your right Reiman sum is " + rightReiman);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner keyboard = new Scanner(System.in);

        System.out.println("Please enter some values for a b and c.");

        a = keyboard.nextDouble();
        b = keyboard.nextDouble();
        c = keyboard.nextDouble();

        System.out.println("Please enter a start and end point.");

        start = keyboard.nextDouble();
        end = keyboard.nextDouble();

        System.out.println("Now enter the amount of partitions.");

        partitions = keyboard.nextInt();

        leftReiman(a,b,c,start,end,delta);
        rightReiman(a,b,c,start,end,delta);

        System.out.println("The delta is: " + delta);
        System.out.println("The amount of partitions are: " + partitions);
        System.out.println("a is: "+ a);
        System.out.println("b is: "+ b);
        System.out.println("c is: " + c);
        System.out.println("The start is: " + start);
        System.out.println("The end is: " + end);
    }
}

Answer 1

在初始化这些变量之一之前，您正在执行start / partitions。

所以你实际上是在计算 0.0/0.0，它等于 NaN。

Answer 2

Java 并不擅长。它不会自动计算符号表达式的运算顺序，也不会在输入更改时重新计算表达式。

获得正确的操作顺序以及在输入过时时重新计算值的负担由程序员承担。

static double a,b,c,start,end;

static double partitions;

static double delta=end - start / partitions;

等价于

static double a,b,c,start = 0.0d, end = 0.0d;

static double partitions = 0.0d;

static double delta=end - start / partitions;

因为所有字段的类型都取零值，相当于

static double a,b,c,start = 0.0d, end = 0.0d;

static double partitions = 0.0d;

static double delta=0.0d - 0.0d / 0.0d;   // division by zero -> NaN

因为字段是按照它们的声明顺序初始化的。

然后您无法在main 的主体中重新计算delta，因此您最终将NaN 的delta 传递给leftReimann 和rightReimann。

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使用整数循环来确保处理正确数量的分区而不是将double x 与双边界进行比较可能是有意义的。浮点运算是有损的，因此在循环条件中检查 doubles 时可能会遇到边界条件。

public static double leftReimann(double a,double b,double c,int partitions,double start,double end) {
    assert partitions > 0;

    double leftReimann = 0;

    double delta = (end - start) / partitions;

    for(int i = 0; i < partitions; ++i) {
        double x = start + delta * i;
        leftReimann += delta * Quadratic(a,b,c,x);
    }

    System.out.println("Your left Reimann sum is " + leftReimann);
    return leftReimann;
}

public static double rightReimann(double a,double b,double c,int partitions,double start,double end) {
    assert partitions > 0;

    double rightReimann = 0;

    double delta = (start - end) / partitions;  // negative

    for(int i = 0; i < partitions; ++i) {
        double x = end + delta * i;
        rightReimann += delta * Quadratic(a,b,c,x);
    }

    System.out.println("Your right Reimann sum is " + rightReimann);
    return rightReimann;
}

Answer 3

有两个选择，要么让 delta 成为一个函数

private double getDelta() { return (end - start) / partitions;

或者，您可以在设置结束、开始或分区后重新计算增量。 （在这种情况下，在调用 Reiman 函数之前，您应该说：

delta = (end - start) / partitions;

所以它使用 end、start 和 partitions 的新值。

正如其他人所说，在初始化 delta 时，分区为零，因此除以零是 NaN。