Java - 改变的斐波那契兔子 - Java 堆空间错误

Question

情况是这样的——斐波那契通过研究一对每月繁殖的兔子和另一对会繁殖的兔子，开发了他的递归序列 f(n) = f(n-1) + f(n-2)下个月。 我正在改变这种情况，以便它们不会在第一个月后重现，而是在第二个月后重现。 我的输出中的数字是正确的。但是，我的问题是 45 个月后，由于某种原因，我收到了 Java 堆空间错误。 我曾尝试使用 long 和 double 但无济于事。请让我知道你的想法。 代码：

import java.util.*;
import java.io.*;
import java.lang.System.*;

public class Rabbits {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        Scanner in = new Scanner(new File("rabbits.dat"));
        int numSets = Integer.parseInt(in.nextLine().trim());
        for(int curSet = 0; curSet<numSets; curSet++){
            ArrayList<Integer> population = new ArrayList<>();
            population.add(0);
            int months = Integer.parseInt(in.nextLine().trim());
            for(int i = 0; i < months; i++){
                int matured = 0;
                for(int pos = 0; pos<population.size(); pos++){
                    population.set(pos, population.get(pos)+1);
                    if(population.get(pos)>=3){
                        matured++;
                    }
                }
                for(int n = 0; n<matured; n++){
                    population.add(0);
                }
            }
            System.out.println("Months: " + months + " Population: " + population.size());
        }
    }

}

有输入：

28
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100

和输出：

--------------------Configuration: <Default>--------------------
Months: 1 Population: 1
Months: 2 Population: 1
Months: 3 Population: 2
Months: 4 Population: 3
Months: 5 Population: 4
Months: 6 Population: 6
Months: 7 Population: 9
Months: 8 Population: 13
Months: 9 Population: 19
Months: 10 Population: 28
Months: 15 Population: 189
Months: 20 Population: 1278
Months: 25 Population: 8641
Months: 30 Population: 58425
Months: 35 Population: 395033
Months: 40 Population: 2670964
Months: 45 Population: 18059374
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2245)
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2219)
    at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:213)
    at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:187)
    at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:411)
    at Rabbits.main(Rabbits.java:22)

Process completed.

Answer 1

很遗憾，您当前执行此操作的方式行不通。您为每只兔子保留一个整数。由于兔子的数量迅速增加，因此它们无法将每只兔子都放在一个数组中。

由于您只需要知道兔子的年龄，因此您可以保留表示特定年龄的兔子数量的变量。随着每个月的流逝，所有兔子的年龄都会增加，新的兔子会在 0 岁时出生。

这样您可以跟踪成熟兔子的数量，以及每个年龄段的兔子数量。

最终的种群只是不同年龄组的所有兔子的总和。

Scanner in = new Scanner(new File("src/q22565464/rabbits.dat"));
int numSets = Integer.parseInt(in.nextLine().trim());

for(int curSet = 0; curSet<numSets; curSet++){
   int months = Integer.parseInt(in.nextLine().trim());
   // Could be converted to an array, left for clarity's sake
   long matured = 0;
   long age2 = 0;
   long age1 = 0;
   long age0 = 1;

   for(int i = 0; i < months; i++){
    // the ages of the rabbits increase with each month
       matured += age2;
       age2 = age1;
       age1 = age0;
       age0 = matured;
   }
   System.out.println("Months: " + months + " Population: " + (matured+age2+age1+age0));
}
in.close();