PAT for Java:01-害死人不偿命的(3n+1)猜想:卡拉兹(Callatz)猜想

本文探讨了卡拉兹猜想的Java编程实现,通过do-while与while循环对比,解决了输入为1时的特殊情况,展示了算法理解和调试过程。

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先放我之前的实现方式:

import java.util.Scanner;

/**
 * 卡拉兹(Callatz)猜想:
 * 对任何一个正整数 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,传说当时耶鲁大学师生齐动员,拼命想证明这个貌似很傻很天真的命题,
 * 结果闹得学生们无心学业,一心只证 (3n+1),以至于有人说这是一个阴谋,卡拉兹是在蓄意延缓美国数学界教学与科研的进展……
 * 我们今天的题目不是证明卡拉兹猜想,而是对给定的任一不超过 1000 的正整数 n,简单地数一下,需要多少步(砍几下)才能得到 n=1?
 *
 * 作者: CHEN, Yue
 * 单位: 浙江大学
 * 时间限制: 400 ms
 * 内存限制: 64 MB
 * 代码长度限制: 16 KB
 */
public class PTA1001 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //获取输入值
        int i = sc.nextInt();
        //变量记录计算的次数
        int count=0;
        do {
            if (i%2==0){
                i=i/2;
                count++;
            }else {
                i=(i*3+1)/2;
                count++;
            }
        }while (i!=1);
        System.out.print(count);
    }
}

这里我是进入了一个思维死角,我对题目的理解是不管输入的是什么数字就直接开始判断奇偶性,然后进行操作,对于其他博客上写的的直接while( i !=1)的时候操作我认为是错的,我的想法是如果直接输入1,那么这个方法连循环都进不去。后来经同学指点,如果直接输入1的话,那么就是直接返回0啊,恍然大悟,修改后的代码如下:

import java.util.Scanner;

/**
 * 卡拉兹(Callatz)猜想:
 * 对任何一个正整数 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,传说当时耶鲁大学师生齐动员,拼命想证明这个貌似很傻很天真的命题,
 * 结果闹得学生们无心学业,一心只证 (3n+1),以至于有人说这是一个阴谋,卡拉兹是在蓄意延缓美国数学界教学与科研的进展……
 * 我们今天的题目不是证明卡拉兹猜想,而是对给定的任一不超过 1000 的正整数 n,简单地数一下,需要多少步(砍几下)才能得到 n=1?
 *
 * 作者: CHEN, Yue
 * 单位: 浙江大学
 * 时间限制: 400 ms
 * 内存限制: 64 MB
 * 代码长度限制: 16 KB
 */
public class PTA1001 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //获取输入值
        int i = sc.nextInt();
        //变量记录计算的次数
        int count=0;
        while (i!=1){
            if (i%2==0){
                i=i/2;
                count++;
            }else {
                i=(i*3+1)/2;
                count++;
            }
        };
        System.out.print(count);
    }
}

只是将do-while循环修改成了while循环,其余无改动。
这次钻牛角尖的行为值得记录,以示警醒。

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