使用java计算浮点数组中递增数字的总和

Question

我应该编写一个 Java 程序来总结以下序列：1.0/1.0 + 1.0/2.0 + 1.0/3.0.... + 1.0/15,000,000.0 从 1.0/15,000,000.0 开始按升序排列，然后再按降序排列+ 1.0/14,999,999 一直到 1.0/1.0 使用 32 位浮点。我正在努力弄清楚如何做到这一点，但这是我到目前为止所拥有的（不知道它是否会起作用）：

编辑：很抱歉打开这个东西，但我得到的两个答案都是 1.0，我很确定这是不正确的。有谁知道我做错了什么？

public class FloatSum {

public static float increasingSum (float numbers1){
float sum1 = 0;
for (int i = 1; i <= 15000000; i++){ 
    sum1 = sum1 + 1/i; 
    } 
return sum1;
} 

public static float decreasingSum (float numbers2){
float sum2 = 0;
for (int i = 15000000; i >= 1; i--){ 
    sum2 = sum2 + 1/i; 
    } 
return sum2;
}

public static void main(String[] args) {
float sum1 = 0;
float sum2 = 0; 

System.out.println(increasingSum(sum1));
System.out.println(increasingSum(sum2));
}
}

Answer 1

由于这是家庭作业，我的回答仅限于几个提示：

1. 您不需要数组：单个标量累加器变量就足够了。将其初始化为零并向其中添加每个术语。
2. 不要循环遍历总和项，循环遍历 分母（它们是非常方便的整数）。

Answer 2

完全同意 aix。 至于为什么你的代码没有编译：“a”变量是一个浮点数，但是你尝试使用它来访问一个数组（这需要一个 int），并且由于使用浮点数作为 int 是非法的，你得到一个编译错误。您可以通过将 float 转换为 int 来解决错误

numbers1[(int)a]

但这没有用，因为程序仍然是错误的：

• 访问数组没有意义，因为所有元素都是 0（您确实创建了正确的数组，但所有元素都只是初始化为 0）
• 由于 for 的测试条件是 a < numbers1.length，因此在最后一次迭代中，您将在代码 numbers1[a+1] 中获得一个 ArrayOutOfBoundException（您将尝试访问第 15000001 个元素）

还有另一个问题，它不会使您的程序失败，但似乎暴露了对 for 循环如何工作的一些误解：具体而言，您在每次迭代时递增 x 变量，但这是徒劳的，因为变量x 仅用于初始化：a = 1/x 部分在执行循环之前只执行一次。 在这里，一个简短的for 入门：

for( Initializer; TestExpr; CountExpr ){ Body }

执行循环的机器将执行以下操作：

1. 执行Initializer代码
2. 如果 TestExpr 评估为 false，则转到 6
3. 执行Body代码
4. 执行CountExpr代码
5. 转到 2
6. 完成！

我可以给你的一个建议是，尝试在纸上使用常用的数学结构来完成你的任务，然后将你的解决方案“移植”到 java。 p>

Answer 3

您在 for 循环中的逻辑不正确。哈哈，我不太确定你在告诉它做什么，但让我们看看我们是否可以通过它......

暂时忘记其余代码，专注于 for 循环的作用：

您将浮点变量“a”初始化为 1/x。将结束值设置为数组的长度（好）。然后将变量 'a' 增加 1 和 'x' 增加 1...

现在这样想，你将 'a' 初始化为 1/x，使其为 1。它通过值 a = 1 的循环运行。然后它将 'x' 增加 1 并将 'a' 增加1. 现在好好想想，因为这就是你的逻辑有缺陷的地方。这实际上使 x = 2 现在，但您也在使 a = 2。“x”和“a”是自变量。重新阅读 for 循环的定义，看看您是否可以协调您正在尝试做的事情。

现在，循环允许您进行迭代。在这种情况下，您有 30,000,000 个（15,000,000 个“向上计数”和 15,000,000 个“向下计数”）。所以让我们做两个 for 循环，每个循环有 15,000,000 次迭代

for (int i = 1; i <= 15000000; i++){
statements;
}

for (int i = 15000000; i >= 1; i--){
statements;
}

现在，您想将 1.0/1.0 + 1.0/2.0 + ... + 1.0/15,000,000.0 相加。将 sum1 初始化为 0：

float sum1 = 0; 

每次迭代，总和都要加上 1/i。因此，您在每个 for 循环中的语句看起来像

sum1 += 1/i;

与

相同

sum1 = sum1 + 1/i;

你有它。对于第一个循环，每次迭代都会添加 1/i，从 i = 1 开始，到 i = 15,000,000 结束。对于第二个循环，它从 i = 15,000,000 开始添加 1/i，并在 i = 1 处停止。显然，在您的情况下，您可以将 15,000,000 替换为“numbers1.length”。然后返回 sum1，你的所有错误都会像这样消失。

注意：小心你如何约束 for 循环。确保它包含最终值。 （请注意两个循环中的 = 1）这不会对您的代码产生太大影响，并且答案将相同，但将来会很重要。

Answer 4

如果你愿意，可以使用浮点数，但请看这个：Java:Why should we use BigDecimal instead of Double in the real world?

这叫做精度损失。