19-5 3N+1-2

CHAWTeam

目錄：DICE C語言程式破解

題目

考慮到下面的演算法：

輸入一個整數n，依據以下規則，輸出其結果。

如果n是奇數，則n=3n+1，
其餘的狀況，則n=n/2，
當n等於1時停止。　
例如，輸入22，則會印出下列的數列： 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1

上面這個演算法，目前被推測認為在給予任何整數輸入值時皆可以停下來（也就是說最後都能夠輸出1）。
儘管這個演算法還蠻簡單的，但卻無法確定這個推測是否是正確的；
然而可以確定的是，在輸入值n介於0到1,000,000之間時，這個推測是正確的
（實際上，還有比0到1,000,000更多的輸入值也是可以讓演算法停下來）。

輸入一個整數n，我們可以去算出總共會有幾個數字會被印出（包含1），
而這個總數就被稱作n的迴圈長度(cycle-length of n)。
在上面的範例中，22的迴圈長度為16。

輸入任2個整數i，j，請列出i與j之間的迴圈數與迴圈次數，格式如輸出範例所示。

輸入範例:
10 7

輸出範例:
7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
迴圈次數16
8 4 2 1
迴圈次數3
9 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
迴圈次數19
10 5 16 8 4 2 1
迴圈次數6

程式碼

#include <stdio.h>

int san_n_jia_i(int n)
{
    if (n == 1)
        return 1;
    else if (n % 2 == 0)
        return n / 2;
    else if (n % 2 == 1)
        return 3 * n + 1;
}

int main()
{
    int i, j, t, n, nTimes;
    scanf("%d %d", &i, &j);
    
    if (i > j)
    {
        t = i;
        i = j;
        j = t;
    }
    
    for ( ; i <= j; i++)
    {
        nTimes = 0;
        if (i > 0)
        {
            n = i;
            printf("%d ", n);
            while (n != 1)
            {
                n = san_n_jia_i(n);
                printf("%d ", n);
                nTimes++;
            }
            printf("\n迴圈次數%d\n", nTimes);
        }
    }
    
    return 0;
}

執行

輸入

10 7

輸出

7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
迴圈次數16
8 4 2 1
迴圈次數3
9 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
迴圈次數19
10 5 16 8 4 2 1
迴圈次數6

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