问题1：：long sq = (long)middle * middle;和long sq = middle * middle的区别是什么 极端情况下计算结果会有什么不同

详细解释

第一种写法

long sq = (long)middle * middle;

在这行代码中：

1. (long)middle 将 middle 的值从 int 类型转换为 long 类型。
2. 然后进行乘法运算：一个操作数是 long，另一个操作数是 int。
3. Java 会将 int 操作数提升为 long 类型，并在 long 类型范围内进行乘法运算。
4. 最后将结果赋值给 sq，这是一个 long 类型的变量。

这种写法可以避免 int 类型乘法运算导致的溢出问题。

第二种写法

long sq = middle * middle;

在这行代码中：

1. middle 是 int 类型。
2. middle * middle 是 int 类型的乘法运算。
3. 如果 middle 的值较大，这个乘法运算可能会导致溢出，结果仍然是 int 类型。
4. 然后将结果赋值给 sq，这时 int 类型的结果会被转换为 long 类型。

这种写法可能导致溢出，因为乘法运算是在 int 类型范围内进行的。

极端情况比较

假设 middle 的值为 50000，我们比较这两种写法的结果：

第一种写法

long sq = (long)middle * middle;

• (long)middle 将 middle 转换为 long，即 50000 转换为 50000L。
• 然后计算 50000L * 50000L，结果是 2500000000L。
• sq 的值是 2500000000L。

第二种写法

long sq = middle * middle;

• 计算 middle * middle，即 50000 * 50000，在 int 范围内进行。
• 50000 * 50000 是 2500000000，这超出了 int 的最大值 2147483647，导致溢出。
• 溢出结果是一个错误的 int 值，例如 2500000000 的二进制表示超过了 int 的范围，结果可能是负数或其他错误的值。
• 然后将这个错误的 int 结果转换为 long 类型并赋值给 sq，但溢出已经发生，sq 的值不正确。

示例代码比较

以下代码展示了不同的计算结果：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int middle = 50000;

        // 第一种写法：类型转换后进行乘法运算
        long sq1 = (long)middle * middle;
        System.out.println("First method result: " + sq1); // 输出正确结果：2500000000

        // 第二种写法：乘法运算后进行类型转换
        long sq2 = middle * middle;
        System.out.println("Second method result: " + sq2); // 输出溢出结果：-1794967296
    }
}

结论

• 第一种写法：通过将 middle 转换为 long 类型后进行乘法运算，可以避免溢出，结果正确。
• 第二种写法：在 int 范围内进行乘法运算，可能导致溢出，结果不正确。

因此，在需要进行大数乘法时，使用第一种写法 (long)middle * middle 是更安全且正确的方式。