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从一副牌中抽取唯一牌的Java教程：避免StackOverflowError

碧海醫心

发布： 2025-08-29 21:36:02

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从一副牌中抽取唯一牌的java教程：避免stackoverflowerror

本文旨在解决在Java中使用递归函数从一副牌中抽取唯一牌时可能出现的java.lang.StackOverflowError问题。通过分析错误原因，提供改进后的代码示例，并详细解释了如何正确初始化牌组，避免无限递归，确保每次抽取的牌都是唯一的。同时，还讨论了非递归的替代方案，以提高代码的效率和可读性。

问题分析：StackOverflowError 的根源

java.lang.StackOverflowError 通常发生在递归函数中，当递归调用的深度超过了JVM所允许的最大深度时，就会抛出此错误。在提供的代码中，cardGenerator() 函数尝试从一副牌中随机抽取一张牌，并检查该牌是否已被抽取过。如果已被抽取，则递归调用自身。如果牌组中所有牌都已经被抽取，那么 cardGenerator() 将会无限递归调用自身，导致 StackOverflowError。

解决方案：正确初始化牌组

问题的关键在于牌组的初始化方式。原始代码中，所有牌都引用了同一个 deckSet 数组。这意味着，一旦修改了任何一张牌的花色状态，实际上修改了所有牌的花色状态。当所有牌的花色都被标记为已抽取后，cardGenerator() 函数将陷入无限递归。

正确的初始化方式是为每张牌创建一个新的 deckSet 数组，确保每张牌的花色状态独立。以下是修改后的代码：

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import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class App {
    static ArrayList<Integer[]> deck = new ArrayList<>();
    static ArrayList<Integer[]> dealer = new ArrayList<>();

    static Integer[] cardGenerator() throws Exception{
        Random random = new Random();
        Integer[] card = {0, 0};
        Integer num = random.nextInt(13);
        Integer shape = random.nextInt(4);
        Integer[] deckSet = deck.get(num);
        if(deckSet[shape] == 1){
            deckSet[shape] = 0;
            deck.set(num, deckSet);
            card[0] = num;
            card[1] = shape;
            return card;
        }
        else return cardGenerator();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        for(int i = 0; i < 13; i++){
            Integer[] deckSet = {1, 1, 1, 1};
            deck.add(deckSet);
        }
        for(int i = 0; i < 5; i++) {
            dealer.add(cardGenerator());
        }

        // 打印dealer中的牌，验证唯一性
        for (Integer[] card : dealer) {
            System.out.println("Card: " + card[0] + ", " + card[1]);
        }
    }
}

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在 main 函数中，将牌组初始化部分修改为：

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for(int i = 0; i < 13; i++){
    Integer[] deckSet = {1, 1, 1, 1};
    deck.add(deckSet);
}

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这段代码为每张牌（从0到12）都创建了一个新的 deckSet 数组，每个数组都初始化为 {1, 1, 1, 1}，表示该牌的四个花色都可用。

优化建议：使用非递归方法

虽然递归方法在某些情况下很简洁，但在处理大量数据时，其性能可能不如迭代方法。在这种情况下，可以使用非递归方法来避免 StackOverflowError 并提高效率。

以下是一个使用非递归方法的示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

public class App {
    static ArrayList<Integer[]> deck = new ArrayList<>();
    static ArrayList<Integer[]> dealer = new ArrayList<>();

    static Integer[] cardGenerator() {
        Random random = new Random();
        Integer[] card = new Integer[2];
        while (true) {
            int num = random.nextInt(13);
            int shape = random.nextInt(4);
            Integer[] deckSet = deck.get(num);
            if (deckSet[shape] == 1) {
                deckSet[shape] = 0;
                deck.set(num, deckSet);
                card[0] = num;
                card[1] = shape;
                return card;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 13; i++) {
            Integer[] deckSet = {1, 1, 1, 1};
            deck.add(deckSet);
        }
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            dealer.add(cardGenerator());
        }

        // 打印dealer中的牌，验证唯一性
        for (Integer[] card : dealer) {
            System.out.println("Card: " + card[0] + ", " + card[1]);
        }
    }
}

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在这个版本中，cardGenerator() 函数使用 while 循环来抽取牌，直到找到一张未被抽取的牌。这样可以避免递归调用，从而避免 StackOverflowError。