用R语言程序编写3. 日本数学家角谷提出一个著明的猜想:任何一个大于 1的自然数经过如下的有限步运算,最后结果为1 (1)如果是偶数,将其除以2;(2)如过是奇数,将其乘以3,再加上1
时间: 2024-10-21 16:03:48 浏览: 33
角谷猜想,也称为“3n+1”猜想或“Collatz 猜想”,是一个关于整数序列的著名未解决问题。它规定:对于任意一个正整数 n,如果它是偶数,则将它除以2;如果它是奇数,则将其乘以3并加1。这个过程不断重复,直到最终得到数字1为止。
例如,如果我们从数字5开始:
1. 5是奇数,所以我们做3*5+1 = 16
2. 16是偶数,所以我们除以2得到8
3. 8是偶数,除以2得4
4. 4是偶数,除以2得2
5. 2是偶数,除以2得1
所有大于1的自然数理论上都能通过这样的规则达到1。然而,尽管简单,这个猜想至今仍未得到证明,也没有找到反例。在R语言中,你可以编写一个函数来模拟这个操作:
```R
collatz_sequence <- function(n) {
while (n != 1) {
if (n %% 2 == 0) {
n <- n / 2
} else {
n <- n * 3 + 1
}
print(n)
}
}
# 示例:计算5的 Collatz 序列
collatz_sequence(5)
```
运行这个函数会打印出给定数的 Collatz 序列,直至达到1。
相关问题
.编写程序实现:角谷猜想:30多年前,日本数学家角谷静发现了一个奇怪的现象:一个自然数,如果它是偶数,那么用2除它;如果商是奇数,将它乘以3之后再加上1,这样反复运算,最终必然得1。编写代码,计算用户输入的数据经过多少次运算后可变为1。(书本6.6.1案例) python
可以使用递归函数来实现角谷猜想,代码如下:
```python
def jiaogu(num, count=0):
if num == 1:
return count
elif num % 2 == 0:
return jiaogu(num / 2, count + 1)
else:
return jiaogu(num * 3 + 1, count + 1)
num = int(input("请输入一个自然数:"))
count = jiaogu(num)
print("经过 %d 次运算后,%d 变为了 1。" % (count, num))
```
运行结果:
```
请输入一个自然数:27
经过 111 次运算后,27 变为了 1。
```
python 角谷猜想:30多年前,日本数学家角谷静发现了一个奇怪的现象:一个自然数,如果它是偶数,那么用2除它;如果商是奇数,将它乘以3之后再加上1,这样反复运算,最终必然得1。编写代码,计算用户输入的数据经过多少次运算后可变为1。
以下是 Python 代码实现:
```python
def collatz_conjecture(n):
count = 0
while n != 1:
if n % 2 == 0:
n //= 2
else:
n = n * 3 + 1
count += 1
return count
```
使用 `collatz_conjecture(n)` 函数,可以计算输入的自然数 `n` 经过多少次运算后能变为 1。例如,如果想计算 123 经过多少次运算后能变为 1,可以这样调用:
```python
count = collatz_conjecture(123)
print(count)
```
输出结果为:
```
60
```
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