Java中的StackOverflowError，同时使用数组和递归

Question

我的MatrixCreatureContainer类中的lifeCycle方法在大约3-4k迭代后引发了堆栈溢出错误。 这是为什么？ 我认为这与内存分配有关，但是我无法弄清楚如何解决它。 我尝试阅读有关Java垃圾收集器的信息，但似乎没有帮助。

public class MatrixCreatureContainer {

    private final static int NUMBER_OF_CREATURES = 20;
    private static Random rand;

    public static void main(String[] args){

        rand = new Random();
        List<MatrixCreature> population = new ArrayList<MatrixCreature>();

        for(int i = 0; i < NUMBER_OF_CREATURES ; i++){
            population.add(new MatrixCreature());
        }

        Collections.sort(population);

        lifeCycle(population,0, 4000);
    }

    private static void lifeCycle(List<MatrixCreature> population, int generation, int iterations){

        if (generation == iterations) return;

        List<MatrixCreature> newPopulation = new ArrayList<MatrixCreature>();

        while(population.size() != 0){
            MatrixCreature mother = population.remove(rand.nextInt(population.size()));
            MatrixCreature father = population.remove(rand.nextInt(population.size()));
            newPopulation.add(new MatrixCreature(mother,father));
            newPopulation.add(new MatrixCreature(mother,father));
            newPopulation.add(new MatrixCreature(mother,father));
        }

        Collections.sort(newPopulation);

        newPopulation = newPopulation.subList(0,NUMBER_OF_CREATURES);

        lifeCycle(newPopulation,generation + 1, iterations);

    }

} 

MatrixCreature类基本上仅包含20个整数的整数数组（int []）。 构造函数接受其他两个matrixCreatures，并将给出的两个matrixCreatures的数组组合在一起，发生突变的机会很小。 每个matrixCreature都会得到一个分数（其中0为最佳），该分数表示数组中的数字总和与55的接近程度。得分是对MatrixCreatureContainer中每一代的总体进行排序的，因此20个“最佳”的每一代都可以生存。
如果相关，我可以将代码发布到MatrixCreature类。

提前致谢 ：）

-Boye

Answer 1

通过此调用：

lifeCycle(population,0, 4000);

您基本上是在要求具有4000帧的堆栈（至少-稍后再介绍）。 这并不是完全没有道理的，但是实际上根本没有理由进行这种递归。 您可以轻松地将方法更改为迭代-甚至删除generation参数：

private static void lifeCycle(List<MatrixCreature> population, int iterations) {
    for (int generation = 0; generation < iterations; generation++) {
        // Body of previous method here
    }
}

此外，您继续使用newPopulation = newPopulation.subList(...)创建视图。 您可能不想这样做-这意味着每个操作都需要遍历大量堆栈帧，因为对视图的每次调用都将委托给其基础列表...如果是另一个视图，则需要继续前进，等等。 如果这些视图调用实际上每个“层”都需要几个堆栈帧，那么您可能很容易在原始代码中得到大约12,000个调用堆栈。

我建议改为在每次迭代时创建列表相关部分的副本 -然后返回最终列表。

Answer 2

每个生命周期都以自己的population起点，并为下一代创造一个新population （内部始终有3个生物；这是意图吗？）

因此，经过4000次迭代之后，您就可以找到那4000个人口列表，因为它们从未超出范围。

Answer 3

Java不支持尾递归优化，因此lifeCycle方法的最后一行为每次迭代创建一个新的堆栈框架。

根据您的内存大小和局部变量的数量，您已经确定可以拥有大约4000个堆栈帧。 解决方案：使用for循环重写您的方法。 这是一个很小的变化，您的方法实际上不需要递归。