Java斐波那契序列代码出现负数，请问问题出在哪里？

嘿，这个问题其实是整数溢出导致的，这是Java里处理整数时很容易踩的坑！

咱们先来理清楚原因：Java里的int类型是有符号的32位整数，它的取值范围是 -2147483648 到 2147483647。当你生成的斐波那契数超过这个范围的最大值时，就会发生溢出——因为有符号整数溢出后会按照补码规则循环，结果就变成负数了。

看你的代码，循环要生成4000个斐波那契数，但其实第46个斐波那契数就已经超过int的最大值了（第46个是1836311903，第47个就是2971215073，远超2147483647），所以从第47个数开始，就会溢出变成负数，后面的数自然也都是异常的。

解决办法 #

这里有两种常用的修复方案：

1. 改用long类型

long是64位有符号整数，范围能到 -9223372036854775808 到 9223372036854775807，能容纳大概前90个斐波那契数，足够覆盖你现在4000次循环里前90个的需求（再往后还是会溢出，但比int能撑很久）。修改后的代码大概是这样：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Fibonacci {
    private List<Long> fibonacci; // 把类型改成Long

    public void fillFibonacci() {
        fibonacci = new ArrayList<>();
        long n1 = 1, n2 = 1, n3; // 变量类型改成long
        fibonacci.add(n1);
        fibonacci.add(n2);
        for (int i = 2; i < 4000; i++) {
            n3 = n1 + n2;
            fibonacci.add(n3);
            n1 = n2;
            n2 = n3;
        }
    }

    public void printFibonacci() {
        for (int i = 0; i < fibonacci.size(); i++) {
            System.out.print(fibonacci.get(i) + " ");
            System.out.println(i);
        }
    }
}

2. 使用BigInteger（无溢出风险）

如果真的需要生成4000个斐波那契数，那long也会溢出，这时候就得用java.math.BigInteger——它支持任意精度的整数，完全不会有溢出问题。修改后的代码示例：

import java.math.BigInteger;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Fibonacci {
    private List<BigInteger> fibonacci;

    public void fillFibonacci() {
        fibonacci = new ArrayList<>();
        BigInteger n1 = BigInteger.ONE;
        BigInteger n2 = BigInteger.ONE;
        fibonacci.add(n1);
        fibonacci.add(n2);
        for (int i = 2; i < 4000; i++) {
            BigInteger n3 = n1.add(n2); // 用add方法代替+
            fibonacci.add(n3);
            n1 = n2;
            n2 = n3;
        }
    }

    public void printFibonacci() {
        for (int i = 0; i < fibonacci.size(); i++) {
            System.out.print(fibonacci.get(i) + " ");
            System.out.println(i);
        }
    }
}

这样修改后，你就能得到正确的斐波那契序列，不会再出现负数啦！

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Laila Mattar