Code Golf:Collat​​z猜想


86

受到http://xkcd.com/710/的启发,这里有一个代码高尔夫。

挑战

给定一个大于0的正整数,请打印出该数字的冰雹序列。

冰雹序列

有关更多详细信息,请参见Wikipedia

  • 如果数字是偶数,则将其除以二。
  • 如果数字是奇数,请将其三倍并加一个。

使用产生的数字重复此操作,直到达到1。(如果在1之后继续执行,则会无限循环进入1 -> 4 -> 2 -> 1...

有时代码是解释的最佳方式,所以这里有一些维基百科的内容

function collatz(n)
  show n
  if n > 1
    if n is odd
      call collatz(3n + 1)
    else
      call collatz(n / 2)

这段代码有效,但是我要增加一个额外的挑战。该程序一定不能容易受到堆栈溢出的影响。因此,它必须使用迭代或尾递归。

另外,如果它可以计算大数并且该语言尚未实现,则可以得到加分。(或者,如果您使用固定长度的整数重新实现大数支持)

测试用例

Number: 21
Results: 21 -> 64 -> 32 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1

Number: 3
Results: 3 -> 10 -> 5 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1

同样,代码高尔夫必须包括完整的用户输入和输出。



20
一定不容易受到堆栈溢出的影响:那么您不应该在此处发布它!;)
Felix Kling 2010年

51
我的朋友们不再打电话给我,这是否意味着我解决了问题?
马丁2010年

18
您正在使用SO,但是曾经有朋友吗?那是什么感觉?
流行

5
汇编器的答案很酷,但是选择最长的答案有点反代码
John La Rooy

Answers:


129

x86汇编,1337个字符

;
; To assemble and link this program, just run:
;
; >> $ nasm -f elf collatz.asm && gcc -o collatz collatz.o
;
; You can then enjoy its output by passing a number to it on the command line:
;
; >> $ ./collatz 123
; >> 123 --> 370 --> 185 --> 556 --> 278 --> 139 --> 418 --> 209 --> 628 --> 314
; >> --> 157 --> 472 --> 236 --> 118 --> 59 --> 178 --> 89 --> 268 --> 134 --> 67
; >> --> 202 --> 101 --> 304 --> 152 --> 76 --> 38 --> 19 --> 58 --> 29 --> 88
; >> --> 44 --> 22 --> 11 --> 34 --> 17 --> 52 --> 26 --> 13 --> 40 --> 20 --> 10
; >> --> 5 --> 16 --> 8 --> 4 --> 2 --> 1
; 
; There's even some error checking involved:
; >> $ ./collatz
; >> Usage: ./collatz NUMBER
;
section .text
global main
extern printf
extern atoi

main:

  cmp dword [esp+0x04], 2
  jne .usage

  mov ebx, [esp+0x08]
  push dword [ebx+0x04]
  call atoi
  add esp, 4

  cmp eax, 0
  je .usage

  mov ebx, eax
  push eax
  push msg

.loop:
  mov [esp+0x04], ebx
  call printf

  test ebx, 0x01
  jz .even

.odd:
  lea ebx, [1+ebx*2+ebx]
  jmp .loop

.even:

  shr ebx, 1
  cmp ebx, 1
  jne .loop

  push ebx
  push end
  call printf

  add esp, 16
  xor eax, eax
  ret

.usage:
  mov ebx, [esp+0x08]
  push dword [ebx+0x00]
  push usage
  call printf
  add esp, 8
  mov eax, 1
  ret

msg db "%d --> ", 0
end db "%d", 10, 0
usage db "Usage: %s NUMBER", 10, 0

27
x86 asm1337个字符。我高兴地哭泣。
ZoogieZork'3

10
我喜欢(ab)使用lea 3n + 1。
2010年

感谢您不使用int 23h
Mike D.

我该如何在linux中迫不及待地尝试它
hidroto 2011年

64

Befunge

&>:.:1-|
  >3*^ @
  |%2: <
 v>2/>+

2
您应该以2D形式阅读。<> ^ v是改变“程序计数器”的方向的箭头。| 和_是取决于堆栈上的值是true还是false的向上/向下或向左/向右的条件。整个“代码舞台”从上到下和从左到右环绕。
SF。

而且只有35个字符,包括空格!一点也不差!
Potatoswatter

6
您确定不是Perl吗?
ijw 2011年

52

LOLCODE:406 CHARAKTERZ

HAI
BTW COLLATZ SOUNDZ JUS LULZ

CAN HAS STDIO?

I HAS A NUMBAR
BTW, I WANTS UR NUMBAR
GIMMEH NUMBAR

VISIBLE NUMBAR

IM IN YR SEQUENZ
  MOD OF NUMBAR AN 2
  BOTH SAEM IT AN 0, O RLY?
    YA RLY, NUMBAR R QUOSHUNT OF NUMBAR AN 2
    NO WAI, NUMBAR R SUM OF PRODUKT OF NUMBAR AN 3 AN 1
  OIC
  VISIBLE NUMBAR
  DIFFRINT 2 AN SMALLR OF 2 AN NUMBAR, O RLY?
    YA RLY, GTFO
  OIC
IM OUTTA YR SEQUENZ

KTHXBYE

TESTD UNDR JUSTIN J. MEZA的翻译。KTHXBYE!


51

Python- 95 64 51 46个字符

显然不会产生堆栈溢出。

n=input()
while n>1:n=(n/2,n*3+1)[n%2];print n

4
您可能要指定Python2.x。IIRC,Python 3.xinput不会执行eval
Mike D.

5
这不符合要求-它不打印的第一个数字
奔Lings

7
为什么会接受?它不是最短的一个,它不打印第一号
克劳迪乌

1
我猜input()会回显您键入的字符,因此这确实会打印第一个数字:)
DankoDurbić2010年

17
您可以使用n=input()*2
John La Rooy

23

佩尔

我决定有点反竞争,并说明您通常如何在Perl中编写此类问题。
最后还有一个46(总共)个char代码高尔夫条目。

前三个示例均从此标头开始。

#! /usr/bin/env perl
use Modern::Perl;
# which is the same as these three lines:
# use 5.10.0;
# use strict;
# use warnings;

while( <> ){
  chomp;
  last unless $_;
  Collatz( $_ );
}
  • 简单递归版本

    use Sub::Call::Recur;
    sub Collatz{
      my( $n ) = @_;
      $n += 0; # ensure that it is numeric
      die 'invalid value' unless $n > 0;
      die 'Integer values only' unless $n == int $n;
      say $n;
      given( $n ){
        when( 1 ){}
        when( $_ % 2 != 0 ){ # odd
          recur( 3 * $n + 1 );
        }
        default{ # even
          recur( $n / 2 );
        }
      }
    }
    
  • 简单的迭代版本

    sub Collatz{
      my( $n ) = @_;
      $n += 0; # ensure that it is numeric
      die 'invalid value' unless $n > 0;
      die 'Integer values only' unless $n == int $n;
      say $n;
      while( $n > 1 ){
        if( $n % 2 ){ # odd
          $n = 3 * $n + 1;
        } else { #even
          $n = $n / 2;
        }
        say $n;
      }
    }
    
  • 优化的迭代版本

    sub Collatz{
      my( $n ) = @_;
      $n += 0; # ensure that it is numeric
      die 'invalid value' unless $n > 0;
      die 'Integer values only' unless $n == int $n;
      #
      state @next;
      $next[1] //= 0; # sets $next[1] to 0 if it is undefined
      #
      # fill out @next until we get to a value we've already worked on
      until( defined $next[$n] ){
        say $n;
        #
        if( $n % 2 ){ # odd
          $next[$n] = 3 * $n + 1;
        } else { # even
          $next[$n] = $n / 2;
        }
        #
        $n = $next[$n];
      }
      say $n;
      # finish running until we get to 1
      say $n while $n = $next[$n];
    }
    

现在,我将展示如何使用v5.10.0之前的Perl版本处理最后一个示例

#! /usr/bin/env perl
use strict;
use warnings;

while( <> ){
  chomp;
  last unless $_;
  Collatz( $_ );
}
{
  my @next = (0,0); # essentially the same as a state variable
  sub Collatz{
    my( $n ) = @_;
    $n += 0; # ensure that it is numeric
    die 'invalid value' unless $n > 0;

    # fill out @next until we get to a value we've already worked on
    until( $n == 1 or defined $next[$n] ){
      print $n, "\n";

      if( $n % 2 ){ # odd
        $next[$n] = 3 * $n + 1;
      } else { # even
        $next[$n] = $n / 2;
      }
      $n = $next[$n];
    }
    print $n, "\n";

    # finish running until we get to 1
    print $n, "\n" while $n = $next[$n];
  }
}

基准测试

首先,IO总是很慢的部分。因此,如果您按原样对它们进行基准测试,则应该从每个速度中获得相同的速度。

为了进行测试,我打开了/dev/null$null)的文件句柄,然后将每个文件都编辑say $n为,而改为say {$null} $n。这是为了减少对IO的依赖。

#! /usr/bin/env perl
use Modern::Perl;
use autodie;

open our $null, '>', '/dev/null';

use Benchmark qw':all';

cmpthese( -10,
{
  Recursive => sub{ Collatz_r( 31 ) },
  Iterative => sub{ Collatz_i( 31 ) },
  Optimized => sub{ Collatz_o( 31 ) },
});

sub Collatz_r{
  ...
  say {$null} $n;
  ...
}
sub Collatz_i{
  ...
  say {$null} $n;
  ...
}
sub Collatz_o{
  ...
  say {$null} $n;
  ...
}

运行10次后,以下是示例输出:

            速率递归迭代优化
递归1715 / s--27%-46%
迭代2336 / s 36%--27%
优化3187 / s 86%36%-

最后,一个真实的代码输入:

perl -nlE'say;say$_=$_%2?3*$_+1:$_/2while$_>1'

总共46个字符

如果您不需要打印起始值,则可以再删除5个字符。

perl -nE'say$_=$_%2?3*$_+1:$_/2while$_>1'

实际代码部分总共41个字符,共41个字符
,但是如果没有-n切换,该代码将无法正常工作。因此,我将整个示例都包括在内。


您的优化版本不是。
Motti 2010年

@Motti这些示例非常依赖IO。经过多次测试,优化版本始终保持领先地位。
布拉德·吉尔伯特

@Brad,当您对一个数字运行Collat​​z时,由于每个数字都不应出现多次(除非猜想是错误的),因此优化是一种悲观的预测。您看到有所改善的原因是您正在运行许多数字(例如在Euler问题中),实际上我写了一篇有关最近lanzkron.wordpress.com/2010/01/18/…
Motti

2
@Motti是我正在谈论的优化。另外,在Perl$i + 1总是添加(响应博客条目)。还使用Sub::Call::Recur了优化。否则我会用@_=$n;goto &Collatz。(如果您更改state @nextmy @next
Brad Gilbert

3
我相信perl高尔夫笔划计数标准不会计算用于调用解释程序或引号的强制性笔划,但会为E旁边的每个标志计数一个。使用这些规则,您的最后输入分别为37个字符和32个字符。
R. Martinho Fernandes

23

Haskell中,62个字符63 76 838697137

c 1=[1]
c n=n:c(div(n`mod`2*(5*n+2)+n)2)
main=readLn>>=print.c

用户输入,打印输出,使用常量存储器和堆栈,可处理任意大整数。

给定全为1的80位数字作为输入,此代码的示例运行非常有趣。


原始,仅功能版本:

Haskell 51个字符

f n=n:[[],f([n`div`2,3*n+1]!!(n`mod`2))]!!(1`mod`n)

反正@&^#谁需要条件?

(编辑:我当时是“聪明”的人,并且使用了修复程序。没有它,代码下降到了54个字符。edit2:通过分解得出下降到了51个字符f()


在完成我的Miranda帖子(基本上只是较早的Haskell)之后,至少在Miranda中,您可以使用每个感叹号将其减少-fn = n:[[],[f(n div 2),f(3 * n + 1)]!(n mod 2)]!(1 mod n)-作品:)
Derek H

哦,是的,您缺少输入和输出。
R. Martinho Fernandes

@Martinho:我也是,但由于懒惰的评估,表甚至更凉爽比其他语言。
达里奥

1
使用jleedev的想法:c 1=[1];c n=n:(c$div(nmod 2*(5*n+2)+n)2)-41个字符,它使用的事实是k *(3n + 1)+(1-k)* n / 2,其中k = n mod 2
sdcvvc 2010年

2
我删除了我的其他条目,并将代码移到了这里,并结合了这些注释中的更多想法。增加到76个字符,但可以输入和输出。
MtnViewMark,2010年

22

Golfscript:20个字符

  ~{(}{3*).1&5*)/}/1+`
# 
# Usage: echo 21 | ruby golfscript.rb collatz.gs

这相当于

stack<int> s;
s.push(21);
while (s.top() - 1) {
  int x = s.top();
  int numerator = x*3+1;
  int denominator = (numerator&1) * 5 + 1;
  s.push(numerator/denominator);
}
s.push(1);
return s;

2
“必须包括完整的用户输入和输出”
F'x 2010年

2
@FX,更换21~会导致程序使用从标准输入一个号码
约翰·拉ROOY

@gnibbler:Golfscript.rb是否已更新?我得到(eval):1:in 未定义的方法:初始化“leftparen' for nil:NilClass (NoMethodError)更换时21~
kennytm 2010年

@KennyTM,可悲的是GolfScript无法以交互方式读取标准输入,您必须将某些内容输入标准输入,例如echo 21 | ruby golfscript.rb collatz.gs
John La Rooy

19

BC 41个字符

我想这类问题是为以下原因bc发明的:

for(n=read();n>1;){if(n%2)n=n*6+2;n/=2;n}

测试:

bc1 -q collatz.bc
21
64
32
16
8
4
2
1

正确的代码:

for(n=read();n>1;){if(n%2)n=n*3+1else n/=2;print n,"\n"}

bc处理最多包含INT_MAX数字的数字

编辑:维基百科的文章中提到这个猜想已经为所有的值被检查高达20X2 58(近似5.76e18)。该程序:

c=0;for(n=2^20000+1;n>1;){if(n%2)n=n*6+2;n/=2;c+=1};n;c

68秒,144,404循环中测试2 20,000 +1大约3.98e6,020)。


将54个字符的'n!= 1'更改为'n> 1'。
杰里·科芬

4
这是用于为此条目生成随机任意长度数字的命令行(在这种情况下为10000位数字): cat /dev/urandom | tr -dc '0-9' | head -c 10000 | bc collatz-conjecture.bc
indiv 2010年

3
@indiv-我必须对其进行测试:),花费了3分12秒来处理10,000位数。我保存输出到一个文件,它是关于1.2GB长,但它是在1点做了正确的终点bc
古铁雷斯

16

Perl:31个字符

perl -nE 'say$_=$_%2?$_*3+1:$_/2while$_>1'
#         123456789 123456789 123456789 1234567

编辑以删除2个不必要的空格。

编辑以删除1个不必要的空间。


您可以删除两个不必要的空格(说完后再说)
sorpigal

尝试的perl -E '说$ _ = 10;说$ _ = $ _%2 $ _ * 3 + 1:$ _ / 2,而$ _> 1?'
sorpigal

我认为用户会知道序列的起始编号;-)。
2010年

41
有时,当我遇到base64编码的文本时,有时会把它误认为Perl源代码。
马丁2010年

21
@马丁:我无法想象你会怎么做。Base64是很多的可读性。
杰里·科芬

15

MS Excel,35个字符

=IF(A1/2=ROUND(A1/2,0),A1/2,A1*3+1)

直接取自维基百科

In cell A1, place the starting number.
In cell A2 enter this formula =IF(A1/2=ROUND(A1/2,0),A1/2,A1*3+1) 
Drag and copy the formula down until 4, 2, 1

只需复制/粘贴公式111次即可获得起始编号为1000的结果。


16
我想现在指出这是填充句柄是为时已晚,是吗?ehow.com/how_2284668_use-fill-handle-microsoft-excel.html :)
乔丹(Jordan)2010年

这是一个非常方便的功能,我什至不知道它的存在。我只是复制了第一个单元格,然后突出显示所有其他单元格并粘贴了一次。
Lance McNearney

我发现填充手柄大约十年后,我才了解了粘贴区域的知识。数字。
吉米

14

C:64个字符

main(x){for(scanf("%d",&x);x>=printf("%d,",x);x=x&1?3*x+1:x/2);}

具有大整数支持:431(必需)个字符

#include <stdlib.h>
#define B (w>=m?d=realloc(d,m=m+m):0)
#define S(a,b)t=a,a=b,b=t
main(m,w,i,t){char*d=malloc(m=9);for(w=0;(i=getchar()+2)/10==5;)
B,d[w++]=i%10;for(i=0;i<w/2;i++)S(d[i],d[w-i-1]);for(;;w++){
while(w&&!d[w-1])w--;for(i=w+1;i--;)putchar(i?d[i-1]+48:10);if(
w==1&&*d==1)break;if(*d&1){for(i=w;i--;)d[i]*=3;*d+=1;}else{
for(i=w;i-->1;)d[i-1]+=d[i]%2*10,d[i]/=2;*d/=2;}B,d[w]=0;for(i=0
;i<w;i++)d[i+1]+=d[i]/10,d[i]%=10;}}

注意:不要删除#include <stdlib.h>至少没有对malloc / realloc进行原型设计,因为这样做在64位平台上是不安全的(64位void *将转换为32位int)。

这个还没有经过严格的测试。它也可以使用一些缩短。


之前的版本:

main(x){for(scanf("%d",&x);printf("%d,",x),x-1;x=x&1?3*x+1:x/2);} // 66

(删除了12个字符,因为没有人遵循输出格式...:|)


12

另一个汇编程序版本。该位不限于32位数字,尽管MS-DOS使用的“ .com”格式限于80位数字,但它最多可以处理10位65534。为A86汇编程序编写,并且需要Win-XP DOS框才能运行。汇编为180个字节:

    mov ax,cs
    mov si,82h
    add ah,10h
    mov es,ax
    mov bh,0
    mov bl,byte ptr [80h]
    cmp bl,1
    jbe ret
    dec bl
    mov cx,bx
    dec bl
    xor di,di
 p1:lodsb
    sub al,'0'
    cmp al,10
    jae ret
    stosb
    loop p1
    xor bp,bp
    push es
    pop ds
 p2:cmp byte ptr ds:[bp],0
    jne p3
    inc bp
    jmp p2
    ret
 p3:lea si,[bp-1]
    cld
 p4:inc si
    mov dl,[si]
    add dl,'0'
    mov ah,2
    int 21h
    cmp si,bx
    jne p4
    cmp bx,bp
    jne p5
    cmp byte ptr [bx],1
    je ret
 p5:mov dl,'-'
    mov ah,2
    int 21h
    mov dl,'>'
    int 21h
    test byte ptr [bx],1
    jz p10
    ;odd
    mov si,bx
    mov di,si
    mov dx,3
    dec bp
    std
 p6:lodsb
    mul dl
    add al,dh
    aam
    mov dh,ah
    stosb
    cmp si,bp
    jnz p6
    or dh,dh
    jz p7
    mov al,dh
    stosb
    dec bp
 p7:mov si,bx
    mov di,si
 p8:lodsb
    inc al
    xor ah,ah
    aaa
    stosb
    or ah,ah
    jz p9
    cmp si,bp
    jne p8
    mov al,1
    stosb
    jmp p2
 p9:inc bp
    jmp p2
    p10:mov si,bp
    mov di,bp
    xor ax,ax
p11:lodsb
    test ah,1
    jz p12
    add al,10
p12:mov ah,al
    shr al,1
    cmp di,bx
    stosb
    jne p11
    jmp p2

10

dc-24个字符25 28

dc 是按以下顺序操作的好工具:

?[d5*2+d2%*+2/pd1<L]dsLx
dc -f collat​​z.dc
21
64
32
16
8
4
2
1个

同样使用Golfscript条目中的公式的24个字符:

?[3*1+d2%5*1+/pd1<L]dsLx

符合规格的57个字符

[Number: ]n?[Results: ]ndn[d5*2+d2%*+2/[ -> ]ndnd1<L]dsLx
直流-f collat​​z-spec.dc
数:3
结果:3-> 10-> 5-> 16-> 8-> 4-> 2-> 1

9

方案:72

(define(c n)(if(= n 1)`(1)(cons n(if(odd? n)(c(+(* n 3)1))(c(/ n 2))))))

这使用了递归,但是调用是尾递归的,所以我认为它们将针对迭代进行优化。在一些快速测试中,无论如何我都找不到堆栈溢出的数字。例如:

(c 9876543219999999999000011234567898888777766665555444433332222 7777777777777777777777777777798797657657651234143375987342987 5398709812374982529830983797497432985230985739287023987532098579 058095873098753753098370938753987))

...运行正常。[仅此而已-我已经将它打破了以适合屏幕显示。]


8

Mathematica,45岁 50 字符

c=NestWhileList[If[OddQ@#,3#+1,#/2]&,#,#>1&]&

我数了58个字符。并且您可以替换OddQ[#]OddQ@#以节省1个字符。
肯尼

2
50个字符:c[n_]:=NestWhileList[If[OddQ@#,3#+1,#/2]&,n,#>1&]
迈克尔·皮拉特

7

Ruby,50个字符,无堆栈溢出

基本上是makapuf的Python解决方案的直接撕裂:

def c(n)while n>1;n=n.odd?? n*3+1: n/2;p n end end

Ruby(45个字符)将溢出

基本上直接摘录了问题中提供的代码:

def c(n)p n;n.odd?? c(3*n+1):c(n/2)if n>1 end

那是什么版本的Ruby?我n.odd??没有定义。此外,这很容易受到大量堆栈溢出的影响。
Earlz 2010年

那很有意思。我有1.8.7。在问号之间添加空格应该可以解决该问题。而且您对堆栈溢出是正确的。我将编辑答案以作记录。
乔丹

3
您可以使用p n=[n/2,n*3+1][n%2]
Wayne Conrad

7
import java.math.BigInteger;
public class SortaJava {

    static final BigInteger THREE = new BigInteger("3");
    static final BigInteger TWO = new BigInteger("2");

    interface BiFunc<R, A, B> {
      R call(A a, B b);
    }

    interface Cons<A, B> {
      <R> R apply(BiFunc<R, A, B> func);
    }

    static class Collatz implements Cons<BigInteger, Collatz> {
      BigInteger value;
      public Collatz(BigInteger value) { this.value = value; }
      public <R> R apply(BiFunc<R, BigInteger, Collatz> func) {
        if(BigInteger.ONE.equals(value))
          return func.call(value, null);
        if(value.testBit(0))
          return func.call(value, new Collatz((value.multiply(THREE)).add(BigInteger.ONE)));
        return func.call(value, new Collatz(value.divide(TWO)));
      }
    }

    static class PrintAReturnB<A, B> implements BiFunc<B, A, B> {
      boolean first = true;
      public B call(A a, B b) {
        if(first)
          first = false;
        else
          System.out.print(" -> ");
        System.out.print(a);
        return b;
      }
    }

    public static void main(String[] args) {
      BiFunc<Collatz, BigInteger, Collatz> printer = new PrintAReturnB<BigInteger, Collatz>();
      Collatz collatz = new Collatz(new BigInteger(args[0]));
      while(collatz != null)
        collatz = collatz.apply(printer);
    }
}

50
Java:您必须使用BigIntegers来计算解决方案代码中的字符数的语言。
Jared Updike 2010年

3
@Jared我完全同意Java是冗长的。您必须承认,提出的解决方案a)符合要求b)比实际所需的时间更长,并且c)以令人愉悦的方式使用java类型系统

7

Python 45字符

从makapuf的答案中删除了一个字符。

n=input()
while~-n:n=(n/2,n*3+1)[n%2];print n

〜运算符非常聪明的使用。我必须查找它的作用(我尝试避免在Python中使用二进制运算符,所以我对它们不太熟悉)。
Ponkadoodle

5

TI-BASIC

不是最短的,而是一种新颖的方法。肯定会随着较大的序列而显着减慢速度,但它不应溢出。

PROGRAM:COLLATZ
:ClrHome
:Input X
:Lbl 1
:While X≠1
:If X/2=int(X/2)
:Then
:Disp X/2→X
:Else
:Disp X*3+1→X
:End
:Goto 1
:End

4

哈斯克尔:50

c 1=[1];c n=n:(c$if odd n then 3*n+1 else n`div`2)

使用jkff的想法:c 1=[1];c n=n:(c$[ndiv 2,3*n+1]!!(nmod 2)),44个字符
sdcvvc 2010年

4

不是最短的,而是一种优雅的clojure解决方案

(defn collatz [n]
 (print n "")
 (if (> n 1)
  (recur
   (if (odd? n)
    (inc (* 3 n))
    (/ n 2)))))

4

C#:216个字符

using C=System.Console;class P{static void Main(){var p="start:";System.Action<object> o=C.Write;o(p);ulong i;while(ulong.TryParse(C.ReadLine(),out i)){o(i);while(i > 1){i=i%2==0?i/2:i*3+1;o(" -> "+i);}o("\n"+p);}}}

长格式:

using C = System.Console;
class P
{
    static void Main()
    {
        var p = "start:"; 
        System.Action<object> o = C.Write; 
        o(p); 
        ulong i; 
        while (ulong.TryParse(C.ReadLine(), out i))
        {
            o(i); 
            while (i > 1)
            {
                i = i % 2 == 0 ? i / 2 : i * 3 + 1; 
                o(" -> " + i);
            } 
            o("\n" + p);
        }
    }
}

新版本,接受一个数字作为通过命令行提供的输入,无输入验证。173154个字符。

using System;class P{static void Main(string[]a){Action<object>o=Console.Write;var i=ulong.Parse(a[0]);o(i);while(i>1){i=i%2==0?i/2:i*3+1;o(" -> "+i);}}}

长格式:

using System;
class P
{
    static void Main(string[]a)
    {
        Action<object>o=Console.Write;
        var i=ulong.Parse(a[0]);
        o(i);
        while(i>1)
        {
            i=i%2==0?i/2:i*3+1;
            o(" -> "+i);
        }
    }
}

我可以通过在此答案中剥夺使用for循环而不是一会儿的想法来剃掉一些字符。150个字符。

using System;class P{static void Main(string[]a){Action<object>o=Console.Write;for(var i=ulong.Parse(a[0]);i>1;i=i%2==0?i/2:i*3+1)o(i+" -> ");o(1);}}

您应该提到您的代码接受多个输入。或拿走并剃掉一些字符。
R. Martinho Fernandes

您可以缩短Action <object>,在C#4中可以更进一步缩短为动态。
Dykam'3

@Dykam:刚刚检查:失败,出现“错误CS0428:无法将方法组'Write'转换为非委托类型'dynamic'。您是否打算调用该方法?”。
R. Martinho Fernandes

哦,当然……隐式转换为委托人……需要表示委托人。Bummer ...
Dykam 2010年

4

Ruby,43个字符

支持bignum,具有堆栈溢出敏感性:

def c(n)p n;n%2>0?c(3*n+1):c(n/2)if n>1 end

...以及50个字符,支持bignum,无堆栈溢出:

def d(n)while n>1 do p n;n=n%2>0?3*n+1:n/2 end end

乔丹的荣誉。我不知道用“ p”代替看跌期权。


4

nroff 1

与运行 nroff -U hail.g

.warn
.pl 1
.pso (printf "Enter a number: " 1>&2); read x; echo .nr x $x
.while \nx>1 \{\
.  ie \nx%2 .nr x \nx*3+1
.  el .nr x \nx/2
\nx
.\}

1. groff版本


2
害怕!尽管如此,至少输出应该格式化良好。
乔纳森·勒夫勒

3
嘿,按原样运行它groff -U hail.g,您将获得PostScript!:-)
DigitalRoss

4

Scala + Scalaz

import scalaz._
import Scalaz._
val collatz = 
   (_:Int).iterate[Stream](a=>Seq(a/2,3*a+1)(a%2)).takeWhile(1<) // This line: 61 chars

并采取行动:

scala> collatz(7).toList
res15: List[Int] = List(7, 22, 11, 34, 17, 52, 26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2)

斯卡拉2.8

val collatz = 
   Stream.iterate(_:Int)(a=>Seq(a/2,3*a+1)(a%2)).takeWhile(1<) :+ 1

这也包括结尾的1。

scala> collatz(7)
res12: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(7, 22, 11, 34, 17, 52, 26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1)

具有以下隐式

implicit def intToEven(i:Int) = new {
  def ~(even: Int=>Int, odd: Int=>Int) = { 
    if (i%2==0) { even(i) } else { odd(i) }
  }
}

这可以缩短为

val collatz = Stream.iterate(_:Int)(_~(_/2,3*_+1)).takeWhile(1<) :+ 1

编辑-58个字符 (包括输入和输出,但不包括初始数字)

var n=readInt;while(n>1){n=Seq(n/2,n*3+1)(n%2);println(n)}

如果不需要换行符,可以减少2 ...


3

F#,90个字符

let c=Seq.unfold(function|n when n<=1->None|n when n%2=0->Some(n,n/2)|n->Some(n,(3*n)+1))

> c 21;;
val it : seq<int> = seq [21; 64; 32; 16; ...]

或者,如果您不使用F#交互式显示结果,则为102个字符:

let c=Seq.unfold(function|n when n<=1->None|n when n%2=0->Some(n,n/2)|n->Some(n,(3*n)+1))>>printf"%A"

3

Common Lisp,141个字符:

(defun c ()
  (format t"Number: ")
  (loop for n = (read) then (if(oddp n)(+ 1 n n n)(/ n 2))
     until (= n 1)
     do (format t"~d -> "n))
  (format t"1~%"))

测试运行:

Number: 171
171 -> 514 -> 257 -> 772 -> 386 -> 193 -> 580 -> 290 -> 145 -> 436 ->
218 -> 109 -> 328 -> 164 -> 82 -> 41 -> 124 -> 62 -> 31 -> 94 -> 47 ->
142 -> 71 -> 214 -> 107 -> 322 -> 161 -> 484 -> 242 -> 121 -> 364 ->
182 -> 91 -> 274 -> 137 -> 412 -> 206 -> 103 -> 310 -> 155 -> 466 ->
233 -> 700 -> 350 -> 175 -> 526 -> 263 -> 790 -> 395 -> 1186 -> 593 ->
1780 -> 890 -> 445 -> 1336 -> 668 -> 334 -> 167 -> 502 -> 251 -> 754 ->
377 -> 1132 -> 566 -> 283 -> 850 -> 425 -> 1276 -> 638 -> 319 ->
958 -> 479 -> 1438 -> 719 -> 2158 -> 1079 -> 3238 -> 1619 -> 4858 ->
2429 -> 7288 -> 3644 -> 1822 -> 911 -> 2734 -> 1367 -> 4102 -> 2051 ->
6154 -> 3077 -> 9232 -> 4616 -> 2308 -> 1154 -> 577 -> 1732 -> 866 ->
433 -> 1300 -> 650 -> 325 -> 976 -> 488 -> 244 -> 122 -> 61 -> 184 ->
92 -> 46 -> 23 -> 70 -> 35 -> 106 -> 53 -> 160 -> 80 -> 40 -> 20 ->
10 -> 5 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1 

几乎。第二行没有标题。我可能已经剃掉3个字符忽略掉的箭头,另一3-4 eliding不必要的空格,但我很高兴与3的倍数
Vatine

3

程序frm Jerry Coffin有整数溢出,请尝试以下操作:

#include <iostream>

int main(unsigned long long i)
{
    int j = 0;
    for(  std::cin>>i; i>1; i = i&1? i*3+1:i/2, ++j)
        std::cout<<i<<" -> ";

    std::cout<<"\n"<<j << " iterations\n";
}

经过测试

总停止时间最长的少于1亿的数字是63,728,127,有949步。

总停止时间最长的少于10亿的数字是670,617,279,有986步。


任何有限的整数类型都不能防止整数溢出。甚至没有unsigned long long
kennytm

3

红宝石,现年43岁,可能满足I / O要求


与运行 ruby -n hail

n=$_.to_i
(n=n%2>0?n*3+1: n/2
p n)while n>1

3

C#:659个具有BigInteger支持的字符

using System.Linq;using C=System.Console;class Program{static void Main(){var v=C.ReadLine();C.Write(v);while(v!="1"){C.Write("->");if(v[v.Length-1]%2==0){v=v.Aggregate(new{s="",o=0},(r,c)=>new{s=r.s+(char)((c-48)/2+r.o+48),o=(c%2)*5}).s.TrimStart('0');}else{var q=v.Reverse().Aggregate(new{s="",o=0},(r, c)=>new{s=(char)((c-48)*3+r.o+(c*3+r.o>153?c*3+r.o>163?28:38:48))+r.s,o=c*3+r.o>153?c*3+r.o>163?2:1:0});var t=(q.o+q.s).TrimStart('0').Reverse();var x=t.First();q=t.Skip(1).Aggregate(new{s=x>56?(x-57).ToString():(x-47).ToString(),o=x>56?1:0},(r,c)=>new{s=(char)(c-48+r.o+(c+r.o>57?38:48))+r.s,o=c+r.o>57?1:0});v=(q.o+q.s).TrimStart('0');}C.Write(v);}}}

不打高尔夫球

using System.Linq;
using C = System.Console;
class Program
{
    static void Main()
    {
        var v = C.ReadLine();
        C.Write(v);
        while (v != "1")
        {
            C.Write("->");
            if (v[v.Length - 1] % 2 == 0)
            {
                v = v
                    .Aggregate(
                        new { s = "", o = 0 }, 
                        (r, c) => new { s = r.s + (char)((c - 48) / 2 + r.o + 48), o = (c % 2) * 5 })
                    .s.TrimStart('0');
            }
            else
            {
                var q = v
                    .Reverse()
                    .Aggregate(
                        new { s = "", o = 0 }, 
                        (r, c) => new { s = (char)((c - 48) * 3 + r.o + (c * 3 + r.o > 153 ? c * 3 + r.o > 163 ? 28 : 38 : 48)) + r.s, o = c * 3 + r.o > 153 ? c * 3 + r.o > 163 ? 2 : 1 : 0 });
                var t = (q.o + q.s)
                    .TrimStart('0')
                    .Reverse();
                var x = t.First();
                q = t
                    .Skip(1)
                    .Aggregate(
                        new { s = x > 56 ? (x - 57).ToString() : (x - 47).ToString(), o = x > 56 ? 1 : 0 }, 
                        (r, c) => new { s = (char)(c - 48 + r.o + (c + r.o > 57 ? 38 : 48)) + r.s, o = c + r.o > 57 ? 1 : 0 });
                v = (q.o + q.s)
                    .TrimStart('0');
            }
            C.Write(v);
        }
    }
}
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