用角谷猜想给任意给定一个正整数,如果他为偶数则÷2若它为奇数则×3再加一得到一个新的自然数。
时间: 2024-05-29 16:10:30 浏览: 169
重复这个过程直到得到1,若能得到1,则该猜想成立。
例如,对于给定的正整数10,按照角谷猜想,依次得到以下数列:
10 → 5 → 16 → 8 → 4 → 2 → 1
最终得到1,因此角谷猜想在这种情况下成立。
但是,目前并没有严格的证明角谷猜想对于所有正整数都成立,也存在一些反例。因此,角谷猜想仍然是一个有待探究的数学问题。
相关问题
对于任意一个正整数,若为偶数,就把它除以2;若为奇数,就把它乘以3再加1。经过如此有限次的计算之后,总是会得到数值1,这就是角谷猜想。现给定一个正整数n(n≤100,000,000),求经过多少次计算可以得到1,输出所需次数t。
思路:
按照题目描述,很容易想到使用循环来实现,每次判断当前数是奇数还是偶数,做出相应的操作,直到得到1。但是,n的范围非常大,如果直接使用循环的话,时间复杂度会很高,无法通过此题。
因此,我们需要寻找一种更高效的算法。
观察题目,发现每次操作后,如果得到的是偶数,那么下一次操作的数就是原数的一半,如果得到的是奇数,那么下一次操作的数就是原数乘以3再加1。这个过程可以看做是一个序列,每次操作得到的数是序列中的下一个数,直到得到1为止。
我们可以从n开始,不断对这个数做出操作,直到得到1。在这个过程中,我们可以记录下每一次操作得到的数,从而构成一个序列。因为n的范围不大,所以这个序列的长度也不会很大,我们可以把这个序列存储下来,避免重复计算。
当我们得到1时,我们就知道了这个序列的长度,也就是需要的操作次数。
代码:
python编程要求:角谷猜想:以一个正整数n为例,如果n为偶数,就将它变为n/2;如果除后变成奇数,则将它乘3加1(即3n+1)。不断重复这样的操作,经过有限步后,必然会得到1。
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有趣数学问题。它规定了一个规则:对于任意给定的非零正整数 n,按照以下步骤操作直到结果为1:
1. 如果 n 是偶数,那么将 n 除以 2 得到 n/2。
2. 如果 n 是奇数,那么将 n 乘以 3 再加 1,得到 3n + 1。
这个过程会一直持续下去,无论初始值是多少,理论上所有的数最终都会进入一个循环,最终达到1。虽然这个猜想已经被广泛研究,但它至今仍然是一个未解决的问题,并没有数学上的证明。
Python编程中实现角谷猜想的一个简单版本可以如下所示:
```python
def collatz(n):
while n != 1:
if n % 2 == 0:
n //= 2
else:
n = 3 * n + 1
print(f"Current number: {n}")
print("Number reached 1 after loop")
# 使用一个具体的数字测试
collatz(6) # 例如从6开始
```
在这个代码里,我们定义了一个函数 `collatz`,接受一个正整数作为输入,然后按照角谷猜想的规则更新并打印每一步的结果,直到到达1为止。
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