
本文详细介绍了如何在java中,不使用数组的前提下,从连续的整数输入流中找出任意三个连续整数的最大和。文章阐述了滑动窗口的核心思想,通过维护三个变量来模拟窗口滑动,并提供了处理少于三个输入时的特殊逻辑,最终通过示例代码展示了完整的实现过程。
在处理数据流时,我们经常需要对连续的数据子集进行分析。一个常见的场景是,从一系列实时输入的整数中,找出连续三个整数的最大和。本教程将探讨如何在Java中实现这一功能,同时遵守一个特定限制:不允许使用数组。此外,我们还需要处理输入数字不足三个时的特殊情况,即此时应返回所有已输入数字的总和。输入流将以特殊值 999 终止。
由于不能使用数组,我们需要一种机制来“记住”最近的三个数字。这可以通过使用三个独立的整型变量来模拟一个大小为3的“滑动窗口”来实现。当新的数字被输入时,这些变量会进行“轮转”或“移位”,以始终保存最新的三个数字。
假设我们有三个变量:
当一个新的数字 newInput 到来时,变量的更新逻辑如下:
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这样,num1, num2, num3 始终代表着最新的三个连续数字。
初始化变量:
循环读取输入: 使用 Scanner 从控制台持续读取整数,直到遇到终止符 999。
处理每个输入: 对于每个非 999 的输入:
输出结果: 循环结束后,maxSum 中存储的就是符合条件的最大和。
让我们使用示例输入 7 2 9 8 7 6 7 5 9 999 来逐步演示算法的执行过程。
| 步骤 | currentInput | inputCount | num1 | num2 | num3 | currentWindowSum | maxSum (更新前) | maxSum (更新后) | 备注 | 
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 初始 | - | 0 | 0 | 0 | 0 | - | 0 | 0 | |
| 1 | 7 | 1 | 0 | 0 | 7 | - | 0 | 7 | inputCount < 3,maxSum += 7 | 
| 2 | 2 | 2 | 0 | 7 | 2 | - | 7 | 9 | inputCount < 3,maxSum += 2 | 
| 3 | 9 | 3 | 7 | 2 | 9 | 18 | 9 | 18 | inputCount >= 3,max(9, 18) | 
| 4 | 8 | 4 | 2 | 9 | 8 | 19 | 18 | 19 | inputCount >= 3,max(18, 19) | 
| 5 | 7 | 5 | 9 | 8 | 7 | 24 | 19 | 24 | inputCount >= 3,max(19, 24) | 
| 6 | 6 | 6 | 8 | 7 | 6 | 21 | 24 | 24 | inputCount >= 3,max(24, 21) | 
| 7 | 7 | 7 | 7 | 6 | 7 | 20 | 24 | 24 | inputCount >= 3,max(24, 20) | 
| 8 | 5 | 8 | 6 | 7 | 5 | 18 | 24 | 24 | inputCount >= 3,max(24, 18) | 
| 9 | 9 | 9 | 7 | 5 | 9 | 21 | 24 | 24 | inputCount >= 3,max(24, 21) | 
| 10 | 999 | - | - | - | - | - | 24 | 24 | 终止输入,输出 maxSum | 
最终结果为 24,与预期相符。
import java.util.Scanner;
/**
 * MaxConsecutiveSum类用于在不使用数组的情况下,从流式输入中查找连续三个整数的最大和。
 * 输入以999作为终止符。如果输入的数字少于三个,则返回所有已输入数字的总和。
 */
public class MaxConsecutiveSum {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner inputScanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一系列整数,以999结束: ");
        // num1, num2, num3 构成一个滑动窗口,分别代表窗口中最旧、中间和最新的数字
        int num1 = 0; 
        int num2 = 0; 
        int num3 = 0; 
        // maxSum 存储迄今为止发现的最大连续三数之和。
        // 对于少于三个输入的情况,它也用于累积总和。
        int maxSum = 0; 
        // inputCount 记录有效输入的数字个数
        int inputCount = 0; 
        int currentInput;
        // 循环读取输入,直到遇到终止符999
        while (true) {
            // 尝试读取下一个整数
            try {
                currentInput = inputScanner.nextInt();
            } catch (java.util.InputMismatchException e) {
                System.err.println("无效输入:请输入整数。程序将退出。");
                inputScanner.close();
                return;
            }
            // 如果当前输入是终止符,则退出循环
            if (currentInput == 999) {
                break;
            }
            inputCount++; // 有效输入计数器递增
            // 执行滑动窗口的移位操作
            num1 = num2;
            num2 = num3;
            num3 = currentInput;
            // 根据已输入的数字个数进行不同的处理
            if (inputCount < 3) {
                // 如果输入的数字不足3个,maxSum累加当前输入。
                // 此时num1和num2可能包含0,所以不能直接sum(num1, num2, num3)。
                // 这种方式确保了在少于3个输入时,maxSum就是所有输入的和。
                maxSum += currentInput;
            } else {
                // 当至少有3个数字时,计算当前滑动窗口(num1, num2, num3)的和
                int currentWindowSum = num1 + num2 + num3;
                // 更新maxSum,如果当前窗口的和更大
                if (currentWindowSum > maxSum) {
                    maxSum = currentWindowSum;
                }
            }
        }
        // 输出最终的最大和
        System.out.println("连续三整数的最大和为: " + maxSum);
        // 关闭Scanner,释放资源
        inputScanner.close();
    }
}以上就是Java实现:在流式输入中查找连续三整数的最大和(无数组限制)的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
 
                        
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