角谷猜想。编写程序,输入一个正整数,如果是偶数就除以2,如果是奇数就乘以3再加1,对得到的数字重复这个操作,计算经过多少次之后会得到1,输出所需要的次数,要求检查用户输入是否有效,无效则给出相应的提示,有效再进行上述的计算。
时间: 2024-04-29 15:20:47 浏览: 225
这是一个经典的数学问题,也被称为“3n+1”问题或Collatz猜想。我可以为您提供一段 Python 代码,用于计算所需次数。
```
def collatz(n):
count = 0
while n != 1:
if n % 2 == 0:
n = n // 2
else:
n = n * 3 + 1
count += 1
return count
try:
n = int(input("请输入一个正整数:"))
if n <= 0:
print("请输入大于0的正整数")
else:
print("得到1需要经过", collatz(n), "次操作")
except:
print("请输入正确的正整数")
```
输入一个正整数,程序会调用collatz函数计算得到1所需的次数,如果输入无效则给出相应的提示。
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:
输入一个正整数,若为偶数,则除以2,若为大于1的奇数,则乘以3加1
这是著名的Collatz猜想,目前还没有被证明或者被反驳。以下是一个简单的Python实现:
```
def collatz(n):
if n == 1:
return [1]
elif n % 2 == 0:
return [n] + collatz(n // 2)
else:
return [n] + collatz(n * 3 + 1)
n = int(input("请输入一个正整数:"))
print(collatz(n))
```
例如,输入13,输出为:
```
[13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]
```
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