Java实现六次调用的斐波那契计算方法

本文深入探讨了如何通过结构优化提升Java中斐波那契数列计算的效率与用户体验——仅需一次用户输入，即可完成六次独立调用并精准测量每次耗时，彻底告别重复提示与资源浪费；文章不仅修正了Scanner滥用、时间测量不准确等常见陷阱，还直击朴素递归O(2ⁿ)性能瓶颈，为后续升级至迭代或记忆化方案埋下关键伏笔，是兼顾代码规范性、可测性与工程实用性的精炼实践指南。

本文讲解如何优化Java程序，使用户仅需输入一次数字，即可连续六次调用斐波那契函数并测量每次耗时，避免重复输入与资源浪费。

本文讲解如何优化Java程序，使用户仅需输入一次数字，即可连续六次调用斐波那契函数并测量每次耗时，避免重复输入与资源浪费。

在您当前的代码中，Scanner 创建和用户输入语句被置于 for 循环内部，导致程序每轮迭代都重新提示“Enter a number:”，这违背了“仅输入一次”的需求。正确做法是将输入逻辑移出循环体，在循环开始前完成读取，之后仅复用该数值进行六次独立的 fibonacci() 调用。

此外，还需注意几个关键优化点：

• Scanner 实例应只创建一次，避免重复初始化开销；
• Date().getTime() 精度较低且已过时，推荐使用 System.nanoTime() 或 System.currentTimeMillis()（后者更适用于秒级耗时）；
• 当前 fibonacci() 是朴素递归实现，时间复杂度为 O(2ⁿ)，当输入较大（如 a > 40）时会导致严重性能问题甚至栈溢出——本教程聚焦结构优化，但实践中建议后续改用迭代法或记忆化递归。

以下是重构后的专业版代码：

import java.util.Scanner;

public class Main {
    private static int count = 0;

    public static int fibonacci(int n) {
        count++;
        if (n <= 1) {
            return n;
        }
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in); // ✅ 单例，循环外创建
        System.out.print("Enter a number: ");
        int input = scanner.nextInt(); // ✅ 仅执行一次输入

        int n = 6;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            long start = System.currentTimeMillis();

            // 重置计数器（可选：用于观察每次调用的递归深度）
            count = 0;
            int result = fibonacci(input);

            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.printf("Call %d: Fibonacci(%d) = %d, Recursive calls = %d, Time = %d ms%n", 
                i, input, result, count, end - start);
        }

        scanner.close(); // ✅ 及时释放资源
    }
}

关键改进说明：

• ✅ 输入解耦：scanner 和 input 均位于 for 循环外部，确保单次交互；
• ✅ 资源管理：显式调用 scanner.close() 防止潜在资源泄漏；
• ✅ 可观测性增强：输出包含调用序号、递归计数（count）、毫秒级耗时，便于性能分析；
• ⚠️ 注意事项：若输入值 ≥ 45，强烈建议替换为迭代实现（时间复杂度 O(n)，空间 O(1)），例如：

public static long fibonacciIterative(int n) {
    if (n <= 1) return n;
    long a = 0, b = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        long temp = a + b;
        a = b;
        b = temp;
    }
    return b;
}

综上，结构清晰、输入高效、可维护性强是工业级代码的基本要求。本例虽小，却体现了“关注点分离”与“资源生命周期管理”的核心编程思想。

以上就是《Java实现六次调用的斐波那契计算方法》的详细内容，更多关于的资料请关注golang学习网公众号！