C++输入一个自然数,若为偶数,则把他除以2,若为奇数,则把他乘3加1,输出经过多少次得1
时间: 2023-03-27 20:04:38 浏览: 174
您好,根据您的问题,我可以回答。这是一个经典的数学问题,也被称为“3n+1”问题或“Collatz猜想”。对于任何一个自然数,如果它是偶数,就将它除以2,如果它是奇数,就将它乘以3再加1。重复这个过程,最终一定会得到1。经过多少次得到1,取决于输入的自然数大小。
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用C++实现角谷定理。输入一个自然数,若为偶数,则把它除以2,若为奇数,则把它乘以3加1。经过如此有限次运算后,总可以得到自然数值1。求经过多少次可得到自然数1。
在C++中实现角谷定理(Collatz Conjecture),也称为3n+1猜想,你可以创建一个简单的循环结构,通过递归或迭代的方式进行计算。下面是一个简单的迭代版本的示例代码:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int collatz(int n) {
int count = 0;
while (n != 1) {
// 角谷规则:如果数字是偶数则除以2,奇数则乘以3加1
if (n % 2 == 0) {
n /= 2;
} else {
n = n * 3 + 1;
}
count++; // 每一步计数
}
return count; // 返回到1所需的步数
}
int main() {
int num;
cout << "请输入一个自然数: ";
cin >> num;
int stepsToOne = collatz(num);
cout << "从" << num << "到1需要经过" << stepsToOne << "步操作。\n";
角谷猜想:给定任意一个自然数(不为1),如果是偶数则除以2,如果是奇数,则乘3加1,得到一个新的自然数后,继续按照上述规则演算。若干次后得到的结果必然为1。 请编写C++代码验证猜想:求经过多少次运算可以得到1。
角谷猜想也称为3n+1猜想,通常会使用循环结构来实现这个算法。这是一个递归的过程,直到找到1为止。以下是一个简单的C++函数,用于计算达到1所需的最小步数:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int collatzConjecture(int n) {
int steps = 0;
while (n != 1) {
if (n % 2 == 0) {
n /= 2; // 如果是偶数,除以2
} else {
n = n * 3 + 1; // 如果是奇数,乘3加1
}
steps++; // 每一步操作计数
}
return steps;
}
int main() {
int num;
cout << "请输入一个自然数(不为1): ";
cin >> num;
int result = collatzConjecture(num);
cout << "从" << num << "到1需要经过" << result << "步操作。\n";
return 0;
}
```
运行程序时,输入你要验证的数字,它将显示到达1所需要的步骤数。
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