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如何在 Java 中实现单次输入、六次重复调用同一数值的斐波那契计算

霞舞

霞舞

发布时间:2026-02-18 16:06:02

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来源于php中文网

原创

如何在 Java 中实现单次输入、六次重复调用同一数值的斐波那契计算

本文讲解如何优化 java 程序,使用户仅需输入一次数字,即可连续 6 次调用该数值计算斐波那契数,并避免重复创建 scanner 和重复输入。

本文讲解如何优化 java 程序,使用户仅需输入一次数字,即可连续 6 次调用该数值计算斐波那契数,并避免重复创建 scanner 和重复输入。

在您提供的代码中,Scanner 实例和用户输入语句被错误地置于 for 循环内部,导致程序每次迭代都新建一个 Scanner、提示用户重新输入——这不仅违背“单次输入、六次调用”的需求,还可能引发资源泄漏(Scanner 未关闭)及逻辑冗余。

正确做法是:将输入操作移至循环外部,确保只执行一次;循环内仅复用已读取的数值进行计算。同时,建议对 Scanner 进行显式关闭,并使用更精确的计时方式(如 System.nanoTime())替代 new Date().getTime(),以提升性能测量准确性。

以下是重构后的专业级实现:

import java.util.Scanner;

public class Main {
    private static int count = 0;

    public static int fibonacci(int n) {
        count++;
        if (n <= 1) {
            return n;
        }
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // ✅ 单次输入:Scanner 和输入逻辑移出循环
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter a number: ");
        int input = scanner.nextInt();
        scanner.close(); // ✅ 及时关闭资源

        int n = 6;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            count = 0; // ? 每次调用前重置统计计数器(可选,便于观察单次调用开销)
            long start = System.nanoTime();

            int result = fibonacci(input);

            long end = System.nanoTime();
            double seconds = (end - start) / 1_000_000_000.0;

            System.out.printf("Call %d: Fibonacci(%d) = %d | Count = %d | Time = %.6f s%n", 
                              i, input, result, count, seconds);
        }
    }
}

? 关键改进说明:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 结构清晰:输入与计算职责分离,符合单一职责原则;
  • 资源安全:Scanner 在使用后立即关闭,防止潜在内存泄漏;
  • 计时精准:采用 System.nanoTime() 获取纳秒级时间戳,避免 Date 的毫秒粒度误差及系统时钟波动干扰;
  • 可读增强:使用 printf 格式化输出,明确标识调用序号、输入值、结果、递归调用次数及耗时;
  • 状态隔离:每次循环前重置 count,确保各次调用的统计独立(若需累计总调用次数,可移除此行)。

⚠️ 注意事项:

  • 当前 fibonacci() 是朴素递归实现,时间复杂度为 O(2ⁿ),对较大输入(如 n > 40)将显著变慢甚至栈溢出。生产环境推荐改用迭代法或记忆化递归;
  • 若需支持多次运行而不退出程序,可将主逻辑封装为方法,并在 while 循环中控制交互流程;
  • 避免在循环中反复创建对象(如 Scanner、Date),这是 Java 性能优化的基本实践。

通过以上重构,程序严格满足“一次输入、六次调用”的设计目标,同时兼顾健壮性、可维护性与教学示范价值。

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