C++编程 3n+1猜想(卡拉兹Callatz猜想)

C++ :3n+1猜想(卡拉兹Callatz猜想)
C++编程 3n+1猜想(卡拉兹Callatz猜想)_第1张图片卡拉兹Callatz猜想
对任何一个自然数n,如果它是偶数,那么把它砍掉一半;如果它是奇数,那么把(3n+1)砍掉一半。这样一直反复的砍下去,最后一定在某一步得到n=1.卡拉兹在1950年的世界数学家大会上公布了这个猜想,据说当时耶鲁大学师生齐动员,拼命证明这个貌似很荒唐的命题,结果闹得学生们无心学业,只想一心证3n+1,以至于有人说这是一个阴谋,卡拉兹在蓄意延缓美国数学界教学与科研的进展······
此处并非要证明卡拉兹猜想,而是对给定的任一不超过1000的正整数n,简单的数一下,需要多少步才能得到n=1?
输入格式
每个测试输入包含1个测试用例,即给出自然数n的值
输出格式
输出从n计算到1需要的步数
输入样例
3
输出样例
5
思路解析
由猜想可知,最终需要得到的是自然数1.因此程序的最终结束条件是输入任一自然数后,按照猜想中的运算方式进行计算,最终得到自然数1,在计算过程中,可以设置一个flag,用于计算步数(自动累加–每次数字进行运算后都自增1)。
因此程序使用while 循环做结构,结束条件为输入数字==1
循环体内判断数字为偶数还是奇数,然后进行对应的运算。并且设置flag++,用于计算步数。
这里有一点需要注意,切记判断用户的输入是否合法–即是否是自然数(大于0的整数),并且需要对不合法输入做出处理

示例代码

#include "iostream"
using namespace std;
int flag=0; //用于计算步数
int num_in; //用于存储输入的数字
int num_out; //用于存储输出的数字
int main()
{
    cout<<"                 "<<"************卡拉兹猜想***************"<>num_in;
    if(num_in<0)
    {
        cout<<"输入错误!退出程序";
        return 0;
    }
    while(num_in!=1)
    {
        if(num_in%2==0)  //若输入数为偶数,则除以2之后的余数为0
        {
            num_in=num_in/2;
        }
        else            //输入数为奇数
        {
            num_in=(num_in*3+1)/2;
        }
        flag++;
    }
    cout<

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结果截图
C++编程 3n+1猜想(卡拉兹Callatz猜想)_第2张图片

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