优化Java代码:使用除法和取模运算简化找零计算

优化Java代码:使用除法和取模运算简化找零计算

本文旨在帮助Java初学者优化其找零计算代码,通过使用除法和取模运算,避免冗长的while循环,从而提高代码效率和可读性。我们将提供详细的代码示例和解释,帮助读者理解并掌握这种更简洁的实现方式。

原代码使用多个while循环来计算每种面额的硬币数量,这使得代码冗长且不易维护。更优的解决方案是使用除法和取模运算符,可以直接计算出每种面额的数量,并更新剩余金额。

优化后的代码实现

以下是使用除法和取模运算优化后的 Rueckgaberechner 方法:

public class ChangeCalculator {      public static void rueckgaberechner(double geld) {         System.out.println("Rueckgeld: ");          // 将金额转换为分(整数)         int geldInCent = (int) (geld * 100);          // 计算2欧元硬币的数量         int numberOf2Euros = geldInCent / 200;         geldInCent %= 200;         if (numberOf2Euros > 0) {             System.out.println(numberOf2Euros + " mal 2 Euro");         }          // 计算1欧元硬币的数量         int numberOf1Euros = geldInCent / 100;         geldInCent %= 100;         if (numberOf1Euros > 0) {             System.out.println(numberOf1Euros + " mal 1 Euro");         }          // 计算50分硬币的数量         int numberOf50Cents = geldInCent / 50;         geldInCent %= 50;         if (numberOf50Cents > 0) {             System.out.println(numberOf50Cents + " mal 50 Cent");         }          // 计算20分硬币的数量         int numberOf20Cents = geldInCent / 20;         geldInCent %= 20;         if (numberOf20Cents > 0) {             System.out.println(numberOf20Cents + " mal 20 Cent");         }          // 计算10分硬币的数量         int numberOf10Cents = geldInCent / 10;         geldInCent %= 10;         if (numberOf10Cents > 0) {             System.out.println(numberOf10Cents + " mal 10 Cent");         }          // 计算5分硬币的数量         int numberOf5Cents = geldInCent / 5;         geldInCent %= 5;         if (numberOf5Cents > 0) {             System.out.println(numberOf5Cents + " mal 5 Cent");         }          // 计算2分硬币的数量         int numberOf2Cents = geldInCent / 2;         geldInCent %= 2;         if (numberOf2Cents > 0) {             System.out.println(numberOf2Cents + " mal 2 Cent");         }          // 计算1分硬币的数量         int numberOf1Cents = geldInCent; // 剩余的都是1分         if (numberOf1Cents > 0) {             System.out.println(numberOf1Cents + " mal 1 Cent");         }     }      public static void main(String[] args) {         rueckgaberechner(3.88); // 测试用例     } }

代码解释:

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  1. 金额转换: 首先,将输入的 geld (double类型) 乘以 100 并转换为整数 geldInCent,以便进行整数运算,避免浮点数精度问题。
  2. 除法和取模运算: 对于每种面额,使用除法运算符 / 计算出该面额硬币的数量,然后使用取模运算符 % 更新剩余金额。 例如,numberOf2Euros = geldInCent / 200; 计算出2欧元硬币的数量,geldInCent %= 200; 更新剩余金额。
  3. 输出结果: 如果某种面额的硬币数量大于0,则输出结果。

进一步优化:使用枚举和map

为了使代码更具可扩展性和可读性,可以使用枚举类型来表示不同的欧元面额,并使用 Map 来存储每种面额的数量。

import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; import java.util.LinkedHashMap; import java.util.Map; import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference; import java.util.function.Function; import java.util.stream.Collectors;  public class ChangeCalculator {      enum EuroDenominations {         ONE_CENT_COIN(1, "1¢"),         TWO_CENT_COIN(2, "2¢"),         FIVE_CENT_COIN(5, "5¢"),         TEN_CENT_COIN(10, "10¢"),         TWENTY_CENT_COIN(20, "20¢"),         FIFTY_CENT_COIN(50, "50¢"),         ONE_EURO_COIN(100, "€1"),         TWO_EURO_COIN(200, "€2");          private final int cents;         private final String symbol;          EuroDenominations(int cents, String symbol) {             this.cents = cents;             this.symbol = symbol;         }          public int cents() {             return cents;         }          public String symbol() {             return symbol;         }     }      public static Map<EuroDenominations, Integer> rueckgaberechner(double geld) {         AtomicReference<Double> atomicGeld = new AtomicReference<>(geld);         return Arrays.stream(EuroDenominations.values())                 .sorted(Comparator.comparing(EuroDenominations::cents).reversed())                 .collect(Collectors.toMap(Function.identity(), v -> {                             double g = atomicGeld.get();                             int i = (int) (g / v.cents());                             atomicGeld.set(g % v.cents());                             return i;                         },                         (a, b) -> a,                         LinkedHashMap::new));     }      public static void main(String[] args) {         Map<EuroDenominations, Integer> rueckgaberechner = rueckgaberechner(3.88);         System.out.println(rueckgaberechner);          System.out.println("nPretty print:");          rueckgaberechner.entrySet().stream()                 .filter(entry -> entry.getValue() != 0)                 .forEach(entry -> System.out.printf("%d mal %sn", entry.getValue(), entry.getKey().symbol()));     } }

代码解释:

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  1. 枚举类型: EuroDenominations 枚举类型定义了所有可能的欧元面额,包括面值和符号。
  2. rueckgaberechner 方法:
    • 使用 Arrays.stream 和 Collectors.toMap 将枚举类型转换为一个 Map,其中键是 EuroDenominations 枚举常量,值是该面额的数量。
    • 使用 sorted 方法按照面值从大到小排序,确保优先使用大面额的硬币。
    • 使用 AtomicReference 包装金额,以便在 Lambda 表达式中修改。
  3. main 方法: 演示了如何调用 rueckgaberechner 方法并打印结果。

注意事项

  • 浮点数精度: 在进行货币计算时,应避免使用浮点数,因为浮点数可能存在精度问题。建议将金额转换为整数(例如,以分为单位)。
  • 四舍五入: 在将金额转换为整数时,需要考虑四舍五入的问题。
  • 代码可读性 编写清晰、简洁的代码,并添加适当的注释,以提高代码的可读性和可维护性。

总结

通过使用除法和取模运算,可以显著简化找零计算的代码,提高代码效率和可读性。 使用枚举和 Map 可以使代码更具可扩展性和可维护性。 在进行货币计算时,应注意浮点数精度问题。

© 版权声明
THE END
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