如何修复代码中的无限循环？GPA统计结果异常排查

编写的Java代码在处理数据集{1.14,1.49,1.54,1.86,2.04,2.19,2.86,3.02,3.16}时，出现无限循环，变量ogrenciSayisi（学生数量）持续递增，预期输出应为1，但无法定位问题。代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int ogrenciSayisi=0;
        if (Student.readCSV("siraliogrenci.txt").length!=0) {
            Student[] student = Student.readCSV("siraliogrenci.txt");
            int alt_indis=0;
            int ust_indis=student.length-1;
            int orta_indis;
            
            while(alt_indis<=ust_indis){
                orta_indis=(alt_indis+ust_indis)/2;
                if (student[orta_indis].getGPA()==3.02) {
                    ogrenciSayisi++;
                    int solIndis = orta_indis-1;
                    int sagIndis = orta_indis+1;
                    while (solIndis>=0 && student[solIndis].getGPA()==3.02) {                        
                        ogrenciSayisi++;
                        solIndis--;
                    }
                    while (sagIndis<student.length && student[sagIndis].getGPA()==3.02) {                        
                        ogrenciSayisi++;
                        sagIndis++;
                    } 
                }
                else if(student[orta_indis].getGPA()<3.02){
                    alt_indis=orta_indis+1;
                }
                else{
                    ust_indis=orta_indis-1;
                }
            }
            
        }
        System.out.println(ogrenciSayisi);
    }
}

问题分析 #

1. 无限循环根源：找到目标GPA并完成左右统计后，外层的while(alt_indis<=ust_indis)循环没有终止逻辑，会重复执行二分查找，导致循环无法结束，同时ogrenciSayisi被反复累加。
2. 浮点数比较精度问题：直接用==比较浮点数（getGPA()==3.02）存在风险，浮点数在计算机中存储时可能有微小精度误差，会导致本该匹配的目标无法识别，或出现意外匹配。

修复后的代码 #

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int ogrenciSayisi=0;
        Student[] students = Student.readCSV("siraliogrenci.txt");
        if (students.length != 0) {
            int alt_indis = 0;
            int ust_indis = students.length - 1;
            int orta_indis;
            // 定义浮点数比较的精度阈值
            final double EPSILON = 1e-6;
            
            while (alt_indis <= ust_indis) {
                orta_indis = (alt_indis + ust_indis) / 2;
                double currentGPA = students[orta_indis].getGPA();
                
                // 通过精度阈值判断浮点数是否相等
                if (Math.abs(currentGPA - 3.02) < EPSILON) {
                    ogrenciSayisi++;
                    int solIndis = orta_indis - 1;
                    int sagIndis = orta_indis + 1;
                    
                    // 统计左侧相同GPA的学生
                    while (solIndis >= 0 && Math.abs(students[solIndis].getGPA() - 3.02) < EPSILON) {
                        ogrenciSayisi++;
                        solIndis--;
                    }
                    // 统计右侧相同GPA的学生
                    while (sagIndis < students.length && Math.abs(students[sagIndis].getGPA() - 3.02) < EPSILON) {
                        ogrenciSayisi++;
                        sagIndis++;
                    }
                    // 完成统计后终止外层循环
                    break;
                } else if (currentGPA < 3.02) {
                    alt_indis = orta_indis + 1;
                } else {
                    ust_indis = orta_indis - 1;
                }
            }
        }
        System.out.println(ogrenciSayisi);
    }
}

关键修改点 #

• 找到目标并完成统计后，添加break终止外层二分查找循环，避免无限循环和重复计数。
• 替换浮点数直接比较逻辑，用Math.abs(currentGPA - 3.02) < EPSILON判断相等，规避精度问题。
• 优化变量命名（student改为students），提升代码可读性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者özkan