为了方便看题,这里给出卡拉兹猜想:
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?
题意:
我们在第一行输入要判断数字的数量,第二行输入待验证卡拉兹猜想的正整数,关键是我们如何找出这些“关键数”,关键数就是说在我们输入的数中,如果在求一个数的卡拉兹猜想过程中出现过了,那我们就把这些数称作非“关键数”,然后剩下的数就是关键数。
思路:
这道题一开始我是想要通过用变量记录的方式的,但是奈何我找不到一种记录的方式,在无奈之下,我找到了一种便于理解的算法思想,
我们知道在java中,动态初始化的数组默认值是0,我们可以用一个数组(recode[])来记录在进行卡拉兹猜想过程中出现的数,然后给这个数对应的recode[i]赋值为1,那么最后我们最后输出我们输入这些数中记录值为0的就是关键数了,当时理解这个算法时我惊了,这么巧的办法我咋没有想到呢?哈哈哈哈哈,用数组外的数组来进行记录,不得不佩服。
import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); //输入要判断数字的个数 int num = sc.nextInt(); //动态初始化数组 int[] arr = new int[num]; //将数组循环辅助 for (int x = 0; x < num; x++) { arr[x] = sc.nextInt(); } //将输入的数进行从小到大排序,方便自己在输出是按从大到小输出 Arrays.sort(arr); //创建一个存放arr数组的数组,用来记录进行猜想时出现的所有数 int[] recode = new int[100]; for (int x = 0; x < arr.length; x++) { //temp临时存放输入的数,和中间猜想出现的所有数 int temp = arr[x]; while (temp != 1) { if (temp % 2 == 0) { temp /= 2; } else { temp = (temp*3+1)/2; } //将猜想时出现过的数都记录为1 recode[temp] = 1; } } int Control_space = 0; //for循环逆序从大到小输出符合题目要求的值 for(int x=num-1;x>=0;x--) { //只有猜想时没有出现过的数才被输出,而且这些数是在arr数组中的数 if(recode[arr[x]]!=1){ if (Control_space == 0) { System.out.print(arr[x]); Control_space = 1; } else { System.out.print(" " + arr[x]); } } } } }