解决Kattis Heliocentric问题：避免运行时错误并优化代码-java教程-PHP中文网

解决Kattis Heliocentric问题：避免运行时错误并优化代码

聖光之護

发布： 2025-09-22 18:59:20

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解决kattis heliocentric问题：避免运行时错误并优化代码

本文旨在帮助解决Kattis平台上Heliocentric问题常见的运行时错误，并提供代码优化的建议。通过分析问题描述和常见错误原因，我们将提供一种健壮的输入处理方法，并简化代码逻辑，使其更易于理解和维护。此外，我们还将探讨更高效的数学解法思路。

问题分析

Kattis上的Heliocentric问题要求计算地球和火星在各自周期内运行，直到回到初始位置所需的总天数。常见的错误是由于输入处理不当导致的运行时错误，特别是当输入数据少于预期时。

解决运行时错误：健壮的输入处理

原始代码中使用 for (int i = 1; i < 10; i++) 循环来处理输入，这假设输入始终有10行。但题目说明是“at most 10”，意味着输入行数可能小于10。当输入行数小于10时，scan.nextInt() 会抛出 java.util.InputMismatchException 异常，导致运行时错误。

要解决这个问题，需要使用 Scanner.hasNextInt() 方法来检查是否还有可用的整数输入。以下是修改后的代码片段：

import java.util.Scanner;

public class heliocentric {
    public static void main(String[] args) {
        var scanner = new Scanner(System.in);

        for (int i = 1; scanner.hasNextInt(); i++) {
            int days = 0;
            int e = scanner.nextInt();
            int m = scanner.nextInt();

            while (e != 0 || m != 0) {
                e = (e + 1) % 365;
                m = (m + 1) % 687;
                days++;
            }

            System.out.println("Case " + i + ": " + days);
        }

        scanner.close();
    }
}

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这段代码使用 while (scanner.hasNextInt()) 循环，只有当有更多整数输入时才继续读取数据，从而避免了 InputMismatchException 异常。

代码优化：简化逻辑和变量声明

原始代码中使用了 collin 变量来控制循环，这增加了一定的复杂性。可以使用 break 语句来简化循环逻辑。另外，应该尽可能在使用变量的地方声明变量，以减小作用域，提高代码可读性。

以下是优化后的代码：

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import java.util.Scanner;

public class heliocentric {
    public static void main(String[] args) {
        var scanner = new Scanner(System.in);

        for (int i = 1; scanner.hasNextInt(); i++) {
            int e = scanner.nextInt();
            int m = scanner.nextInt();
            int days = 0;

            while (e != 0 || m != 0) {
                e = (e + 1) % 365;
                m = (m + 1) % 687;
                days++;
            }

            System.out.println("Case " + i + ": " + days);
        }

        scanner.close();
    }
}

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更高效的解法：数学方法

除了模拟地球和火星的运行，还可以使用数学方法直接计算结果。问题实际上是寻找最小的 days，使得 days 满足以下条件：

days % 365 == 0 - E (或者 days % 365 == 365 - E，取决于E的初始值)
days % 687 == 0 - M (或者 days % 687 == 687 - M，取决于M的初始值)

这可以使用中国剩余定理来求解。但是，由于365和687互质，可以直接暴力搜索最小公倍数的倍数，直到找到满足条件的解。

以下是使用数学方法的示例代码：

import java.util.Scanner;

public class heliocentric {
    public static void main(String[] args) {
        var scanner = new Scanner(System.in);

        for (int i = 1; scanner.hasNextInt(); i++) {
            int earthStart = scanner.nextInt();
            int marsStart = scanner.nextInt();

            long days = 0;
            long earthPeriod = 365;
            long marsPeriod = 687;

            while (true) {
                if ((days % earthPeriod == (earthPeriod - earthStart) % earthPeriod) &&
                    (days % marsPeriod == (marsPeriod - marsStart) % marsPeriod)) {
                    break;
                }
                days++;
            }

            System.out.println("Case " + i + ": " + days);
        }

        scanner.close();
    }
}

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