C語言Hailstone Sequence雹石序列相關練習

C語言Hailstone Sequence雹石序列相關練習

希爾斯頓序列似乎總是傳回到1。如果前一個數字是奇數，則下一個數字變為前一個數字的一半，如果奇數，那麼下一個變成3 * n + 1。 例如，當我們從數字開始6，我們得到序列：6，3，10，5，16，8，4，2，1有九個數字，當我們從11開始，序列更長，包含15個數字：11，34，17，52，26，13，40，20，10，5，16，8，4，2，1。

練習編寫一個程式：

•顯示哪個初始數字（小于50000）建立最長的冰雹序列。

•顯示出現最大數字（小于50000）的初始數字順序。

初級答案：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define N 50000//定義範圍小于50000
int hailstone(int i)//函數為了計算雹石序列并傳回長度值
{
	int length=1;

	while(i!=1)//得到雹石序列
	{
		length++;
		if (i%2==0)
		{
			i=i/2;
		}
		else
		{
			i=3*i+1;
		}
	
	}
	return length;
}

int hailstonemax(int i)//函數計算雹石序列并傳回長度值
{
	int max=1;
	while(i!=1)//得到雹石序列

	{
		if (i%2==0)
		{
			i=i/2;
		}
		else
		{
			i=3*i+1;
		}
		if(i>max)
		{
			max=i;
		}
	
	}
	return max;
}

int main( )
{
    int j,n,num,jnum,nummax=1,max=0,jmax;
	for(j=1;j<N;j++)
	{
	
	
		n=hailstone(j);
		if(max<n)//比較不同序列的長度
		{
			max=n;//最長的雹石序列
			jmax=j;//最長雹石序列所對應的初始數字
		}
		
		
		num=hailstonemax(j);
		if(nummax<num)
		{
			nummax=num;//雹石序列中的最大數字
			jnum=j;//雹石序列中最大數字所對應的初始數字
		}

	}
	
	 printf("最長的雹石序列的長度是 %d 初始數字是%d.\n", max, jmax);
	 printf("最大的雹石序列是%d 對應的初始數字是 %d.\n", nummax, jnum);
	
	return 0;
}

           

改進版：

#include<stdio.h>

define MAX 50000

int nexthail(int n);//得到雹石數列的下一個數字
void lensq(int s,int *c,int *m);
           

int main(void)
{
   int l,ml=0;
   int s;
   for(s=1;s<MAX;s++)
   {
    l=lenseq(s,&l,&m);
	ifmx(l,&ml,"長度",s);
	ifmx(m,&ms,"最大值",s);
   }
    return 0;
}

void ifmx(int l,int *ml,char *str, int s)//利用指針使得一個函數中可以同時傳回幾個不同的值，避免相似代碼的重複使用
{
	if(l>*ml){
		*ml=l;
		printf(初始值為%5d, %s=%4d\n",s,str,*ml);
void lenseq(int s,int *c,int *m)//初始數字應該大于一，如果等于1時則不再執行nexthail（）
{
	*c=0;
	*m=0;
    while (s>1){
		s=nexthail(s);
		if(s>*m){
			*m=s;
			
		*c=*c+1;
	}
	return c;
}

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

改進版2：

#include<stdio.h>

define MAX 50000

typeof unsigned long hailnum;

hailnum nexthail(int n);
void lenseq(int s,int *c,int *m);
void ifmx(int l,int *ml,char *str, int s);

int main(void)
{
   int l,ml=0;
   int s;
   for(s=1;s<MAX;s++)
   {
    l=lenseq(s,&l,&m);
	ifmx(l,&ml,"長度",s);
	ifmx(m,&ms,"最大值",s);
   }
    return 0;
}

void ifmx(int l,int *ml,char *str, int s)
{
	if(l>*ml){
		*ml=l;
		printf(初始值為%5d, %s=%4d\n",s,str,*ml);
void lenseq(int s,int *c,int *m)
{
	*c=0;
	*m=0;
    while (s>1){
		s=nexthail(s);
		if(s>*m){
			*m=s;
			
		*c=*c+1;
	}
	return c;
}

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

本人新手小白，如果有什麼還可以改進的地方，請大神多多指教。

更多關于雹石數列的其他程式設計語言的示例可參考：

https://rosettacode.org/wiki/Hailstone_sequence