列表总和太大，抛出溢出异常答案

【问题标题】：List sum too large, throwing overflow exception列表总和太大，抛出溢出异常
【发布时间】：2018-10-03 18:01:14
【问题描述】：

我有一个最多 2 000 000 个素数的列表。这是一个包含近 150 000 个非常大的整数的列表。我想要其中所有数字的总和。这是一个随机的大整数列表，仅供演示：

List<int> numbers = new List<int>();
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    numbers.Add(1000000000);
}
Console.WriteLine(numbers.Sum().ToString());

我收到“算术运算导致溢出”异常。我猜总和太大了，但是将其转换为 Int64 并没有帮助，它仍然会引发相同的异常。

Console.WriteLine(Convert.ToUInt64(numbers.Sum()).ToString());

我什至尝试将总和保存到 Int64 变量中然后使用它，但这也不起作用。

long sum = numbers.Sum();
Console.WriteLine(sum.ToString());

是否有任何数据类型可以容纳这么大的数字，还是我在其他地方犯了错误？感谢您的帮助。

【问题讨论】：

您的号码可能大于int 的容量。我会尝试将其更改为long
这是一种常见的错误模式。在所有尝试中，您将总和更改为 long，但将 sum 更改为 long 并没有帮助，因为这会转换 为时已晚。这会将 final sum 转换为 long，但到那时它已经溢出了！
我们也将这种模式视为：int x = whatever; double percentage = x / 100; 但x/100 是 int，因此这会转换为双精度为时已晚。你想要的是((double)x)/100 或x/100.0，这会导致编译器为你插入转换。这个错误有很多变化。

标签： c# .net linq math integer-overflow

【解决方案1】：

在得到总和之前尝试转换为 Int64（长整数）：

Console.WriteLine(numbers.Select(x=> (long)x).Sum().ToString());

【讨论】：

150K 非常大的整数可能会溢出甚至 longs。
此解决方案需要将int 转换为long 150 000 次。我怀疑这是一个最佳解决方案
@Steve 那么他应该实现一个自定义添加系统，例如一个适用于字符串的系统。
我在考虑 BigInteger，但我应该重新考虑我的评论。添加 150K 次 Int.MaxValue 不会溢出 long MaxValue
@Fabjan as China Syndrome 说最好选择List<long> 而不是List<int>，但我认为这是显而易见的，OP 可能已经知道这一点。我想可能这是一个例子，他不能简单地改变类型。我试图对 OP 的代码进行最少的更改，并纠正错误的地方。

【解决方案2】：

问题是您的答案超过 26.5 亿。将int 更改为Int64

List<Int64> numbers = new List<Int64>();
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    numbers.Add(1000000000);
}
Console.WriteLine(numbers.Sum().ToString());

澄清一个 Int 的最大值大约为 26.5 亿，而 Int64 为数万亿

【讨论】：

我认为这是比进行 150k 转换更好的方法，即使整数对于数字来说是可以的。谢谢！

【解决方案3】：

你可以使用Aggregate方法：

Console.WriteLine(numbers.Aggregate(0L, (c, n) => c + n));

Aggregate 的重载将累加器作为第一个参数
文字 0L 将被视为 long，而不是 int。这将使您免于算术溢出

【讨论】：

【解决方案4】：

从 int 到 long 的转换很便宜，有时甚至是免费的。让我们比较五个代码

long sum = intArr.Select(x => (long)x).Sum(); // 0.95s

long sum = intArr.Sum(x => (long)x); // 0.95s

long sum = longArr.Sum(); // 0.86s

long sum = 0;
foreach (int x in intArr)
{
    sum += x; // 0.22s
}

long sum = 0;
foreach (long x in longArr)
{
    sum += x; // 0.23s
}

经过的时间是 100M 项目。如您所见，如果您关心性能，则转换不是问题

【讨论】：