无限循环检测

Question

我想知道是否有可能用基本的java知识检测和/或停止无限循环。

我得到了一个学校任务（它认为我们的编程知识是基本的）我们应该从用户那里获取输入（int）然后取这个数字的数字的平方和（即123 - > 1 ^ 2 + 2 ^ 2 + 3 ^ 2）。那个结果应该放在一个while循环中，它应该重复同样的事情直到达到1（即123 - > 1 ^ 2 + 2 ^ 2 + 3 ^ 2 = 14 - > 1 ^ 2 + 4 ^ 2 = 17 - > 1 ^ 2 + 7 ^ 2等）

如果我们得到1号，我们应该打印“数字很幸运！”如果不是它将陷入无限循环，我们应该打印“数字不幸运！”。

现在最让我烦恼的是，如果它们陷入无限循环，他们怎么期望我们打印“数字不幸运”？

是否可能是编写和设计糟糕的任务/问题，或者实际上有一种基本级别的知识方法来检测和阻止无限循环？

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这是我的代码（没有无限循环检测）：

import java.util.Scanner;

public class Vezba {

public static void main(String[] args) {
    boolean run = true;
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    int number = sc.nextInt();
    int digits;
    int sum=0;
    int k = 10;
    int j = 1;
    while(run){
        if(number<0){
            run=false;
        }
        int len = String.valueOf(number).length();
       /* Takes out each digit to make the first sum (probably redundant but please ignore)*/
        while(len>0){
            digits = number%k/j;
            j*=10;
            k*=10;
            len--;
            sum += digits*digits;
        }
       /* Repeats the process until sum is 1*/
        while(sum>1){
            int len2 = String.valueOf(sum).length();
            int pom = 1;
            int k1=10;
            while(len2>0){
                digits = sum%k1/pom;
                pom*=10;
                k1*=10;
                len2--;
                sum += digits*digits;
            }
        }
        System.out.println("Number is lucky!");
        run=false;
    }
}  
}

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Answer 1

通常，停止问题没有解决方案。

但是，在您的具体情况下，我可以想到一种检测无限循环的方法。在每次迭代中，您计算​​一个数字（数字的平方和前一个数字的总和）。您可以将所有这些数字放在一个集合中。如果在某个迭代中你计算了一个已经在该集合中的数字，你知道你陷入无限循环。

由于最大的平方和是绑定的（对于具有n个数字的数字，数字的最大平方和是81 * n），在迭代中将获得相对较少的不同值，因此如果你没有达到1并以成功结束，你将达到之前已经出现的价值并报告失败。

Answer 2

虽然您无法提供通用的无限循环检测，但您可以为此用例提供一个简单的循环检测。你可以假设一旦你重复一个数字，你将永远循环，所以你需要做的就是检测一个重复的数字。

Set<Integer> previous = new HashSet<>();

// in you loop
int sum, number;
do {
   sum = 0;
   int len = String.valueOf(number).length();
   /* Takes out each digit to make the first sum (probably redundant but please ignore)*/
    while(len>0){
        digits = number%k/j;
        j*=10;
        k*=10;
        len--;
        sum += digits*digits;
    }
} while (sum > 1 && previous.add(sum))
if (sum > 1) // no lucky.

在这种情况下，previous.add(sum)将返回false是检测到重复。

Answer 3

唯一的方法是设置最大迭代次数或超时算法

Answer 4

第一个问题 - 链条会延伸到无穷大吗？如果你有一个n位数字，那么下一个数字将小于81 * n - 这是999999之后的下一个值。当n> 2时，81n <100n <10 ^ n，并且所有n位数字都少于超过10 ^ n。因此链是有界的，必须终止或重复。

第二个问题是如何检测循环。您可以存储所有访问过的值并检查它们。在这种情况下，这可能是可行的，但通常它需要大量的内存和时间来检查是否找到重复。

时间和空间上更有效的算法可以是将在步骤m / 2中找到的值存储在链中并将其与步骤m处的值进行比较。当您探索解决方案空间时，您可以将此视为拖尾一条延长的绳索。最终（如果这是一个循环），您将遇到字符串的结尾。

Answer 5

也许你可以使用这样的东西：

n = in.nextInt();
int t = n;
while (n != 0)
{
    r = n % 10;
    s += Math.pow(r, 2);
    n /= 10;
}
if (s == t)
System.out.println(whatever is given);
else
System.out.println (whatever is given);