11.17 作业 Problem E: The 3n + 1 problem

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已经匿名di用户   2022-5-29 19:11   1692   0

Description

计算机科学中的问题往往被归纳为某一类问题(如NP问题,无法解决问题,递归等)。在这道问题中你将分析一种算法,它对所有可能的输入结果是未知的。

考虑以下算法:
1. 输入n
2. 输出n
3. 如果n=1然后停止
4. 如果n是奇数: n <-- n*3+1
5. 其他的情况: n <-- n/2
6. 转向 2

例如:对于输入22,输出将会是22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1。据推测,该算法对于任何整数将终止于1。尽管算法很简单,目前还不清楚这一猜想是否正确。但是对于所有整数n(0<n<1,000,000),已经过验证(事实上,符合规律的数比这还要多)。

对于给定的n,是有可能计算出该算法共输出了多少个数的,包括结尾的1,这个数叫做n的周期长度。在上面的例子中,22的周期长度是16。对于任何两个数字i和j,求出在i和j之间的数中,周期长度最大的那个数的周期长度。

Input

输入将包括一系列的整数对i和j,每行一对整数。所有整数将少于1000000 且大于0。你应该处理i和j(包括i,j) 之间的所有整数。可以假设,任何操作不会溢出32位整数。

Output

对于每一个对输入整数i和j,输出为i、j和最大周期长度。这三个数用空格分开,三个数在同一行,每两个数之间有一个空格。

Sample Input

1 10
100 200
201 210
900 1000

Sample Output

1 10 20
100 200 125
201 210 89
900 1000 174

HINT

应该把已经计算过的数的周期长度保存下来,超时的原因是已经计算过的周期长度的重复计算,

思路:

先将一个数组全部赋值为-1.如果值为-1就用函数进行运算得到结果后赋值给它。这样下次这个数就不用再进行循环运算了。大大减少了运算时间。

注:如果题目中没有明确指出在运算过程中不会溢出。需要考虑n*3会不会溢出int型的范围。这个时候就要long long int 一个数 代替n进行运算


代码:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>
int bi(int n)//定义函数
{
    int k = 0;
    while(n!=1)
        {
        if(n%2 == 0)
            {
            n = n/2;
        } else
        {
            n = n*3 + 1;
        }
        k += 1;
    }
    return k+1;
}
int s[1000100];//开数组
int main() {
    int i, j, max,t;
    memset(s, -1, sizeof(s));//全部赋值为-1
    while(scanf("%d%d",&i,&j)!=EOF) {
        printf("%d %d",i,j);//先输出i,j
        if(i > j)//比较i j大小
            {
            t = i;
            i = j;
            j = t;
            }
        max = bi(i);
        for(i=i+1;;i<=j;i++)
            {
            if(s[i] == -1)//如果数据还未被记录 进行运算 如果已经被记录在数组内 直接调用
            {
                s[i] = bi(i);
            }
            if(s[i] > max)//每次比较大小
            {
                max = s[i];
            }
        }
        printf(" %d\n",max);
    }
    return 0;
}


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