考拉兹猜想的变体

“考拉兹猜想”是一个数学上的未解之谜。

考拉兹猜想

对自然数 n 循环执行如下操作。

n 是偶数时，用 n 除以 2

n 是奇数时，用 n 乘以 3 后加 1

如此循环操作的话，无论初始值是什么数字，最终都会得到 1（会进入1 4 2 1 这个循环）。

这里我们稍微修改一下这个猜想的内容，即假设初始值为偶数时，也用 n 乘以 3 后加 1，但只是在第一次这样操作，后面的循环操作不变。而我们要考虑的则是在这个条件下最终又能回到初始值的数。

譬如，以2为初始值，则计算过程如下。

2  7  22  11  34  17  52  26  13  40  20  10  5  16  8  4  2

同样，如果初始值为4，则计算过程如下。

4  13  40  20  10  5  16 8  4

但如果初始值为6，则计算过程如下，并不能回到初始值6。

6  19  58  29  88  44  22  11  34  17  52  26  13 40  20  10  5  16  8  4  2  1  4  …

问题

求在小于 10000 的偶数中，像上述的 2 或者 4 这样“能回到初始值的数”有多少个。

package main

import "fmt"

func collatz(n int)bool{

    m := n * 3 + 1

    for{

        if m == 1{

            return false

        }else if m == n{

            return true

        }

        if m % 2 == 1{

            m = m * 3 + 1

        }else if m % 2 == 0{

            m = m / 2

        }

    }

}

func main(){

    var s []int

    for i:=2;i<10001;i+=2{

        if collatz(i){

            s = append(s, i)

        }

    }

    fmt.Println(s)

    fmt.Printf("共 %d 个数\n", len(s))

}

结果：

[2 4 8 10 14 16 20 22 26 40 44 52 106 184 206 244 274 322 526 650 668 790 866 976 1154 1300 1438 1732 1780 1822 2308 2734 3238 7288]

共 34 个数

本来用递归函数，发现有些麻烦，就用了for循环，发现很容易就搞定了，只需注意跳出循环的条件设计就好。

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