無法弄清楚在給定情況下如何在輸出中編程

Question

因此，我正在為我的計算機科學入門課程做作業。 分配如下。

有一個生物，其種群可以根據以下規則確定：

該生物需要至少一種其他生物進行繁殖。 因此，如果種群數量達到1，則該生物將在一個時間周期內（例如一個繁殖季節）滅絕。 在不同尋常的事件中，數量均勻的生物不是一件好事。 這些生物將成對形成，並且每對中只有一個生物可以生存。如果存在奇數個生物並且該數目大於1（例如3、5、7、9等），那么這對種群有利生長。 這些生物無法配對，並且在一個時間周期內，每個生物都會產生另外兩個生物。 另外，將產生另一種生物。 （例如，假設有3個生物。由於3個是大於1的奇數，因此在一個時間周期內，這3個生物中的每一個都會產生另外2個生物。這又產生了6個生物。此外，還有一個生物產生的生物，因此總共將是10個生物，3個原始生物，3個產生的6種生物，然后再增加1個。）

答：編寫一個程序來測試從1到100,000的初始人口。 找到所有最終不會滅絕的種群。

在這里寫下您的答案：

B：找到最終滅絕的初始種群的值，但是在此之前具有最大數量的時間周期。

在這里寫下您的答案：

到目前為止，我的總體想法是（缺少Sytanx），其中P代表總體

int generations = 0;

{

如果（P是奇數）//我將使用一個模數修飾符除以2，如果結果不為0，那么我會知道它是奇數

P = 3P + 1

其他

P = 1/2 P

世代=世代+ 1

}

對我來說，問題是我不確定如何確定哪些數字不會滅絕，或者如何確定哪些人口需要最長時間滅絕。 任何的意見都將會有幫助。

Answer 1

基本上，您要做的是：將代碼包裝到while循環中，如果P == 1或generations> someMaxValue退出，則退出。

將此構造包裝為一個從1到100,000的for循環，並使用此計數設置初始P。

如果您總是將幾代存儲在while循環之后（例如，存儲到數組中），則可以搜索數組中最大的元素。

Answer 2

實際上，這個問題可能比乍一看要難。 首先，您應該使用記憶來加快速度-例如，使用3可以得到3-> 10-> 5-> 16-> 8-> 4-> 2-> 1-> 0，因此您知道答案所有這些數字也是如此（請注意，每2的冪將消失）。

但正如@Jerry所指出的那樣，問題出在最終沒有滅絕的幾代人中-很難說何時真正停止。 唯一的機會是（總是）會復發（檢查當前生物數量時已經通過一次的生物數量），那么您可以肯定地說這些生物不會滅絕。

編輯：我很快找到了一個解決方案，如果它是正確的，那么您很幸運-人口在1到100,000之間的人們似乎最終都滅絕了（由於我的程序終止了，所以我實際上不需要檢查重復性）。 現在不會給您解決方案，以便您可以自己嘗試並學習，但是根據我的計划，最大的循環數是351（並且該數接近該范圍的3/4）。 根據谷歌對Collat​​z猜想的搜索，這是一個正確的數字（他們說350表示1的人口，在這里我將一個額外的周期加到0），也符合初始人口數。

另一個提示：檢查整數溢出，並使用64位整數 （無符號__int64，無符號long long）來計算總體增長，與32位unsignet int一樣，已經存在1-100,000的溢出（人口的中間部分確實可以增長很多）-盡管這並沒有改變結果，但這是我最初的解決方案中的問題。 使用64位整數，我能夠在相對不錯的時間內計算出多達1億個內容（嘗試不多；優化版本的MSVC構建），因為我不得不將備忘錄表限制為前80,000,000個項目，以免耗盡內存（使用LARGEADDRESSAWARE在32位中編譯，以便能夠使用多達4 GB的內存-在64位編譯時，該表當然可以更大）。