Question

我正在尝试使用java进行一些数学运算，如果它是（un）偶数，它会测试一个数字，只要它变为1就可以改变它。

我尝试运行我的循环999999次，它似乎卡在大约120000次。好吧，它不是停留在一个异常，它只是觉得编译器卡住了。

我对Java不太好，有人可以解释一下这里发生了什么吗？

public static void main(String[] args) {

    int n = 0;
    int highestNumber = 0;
    int highestCounter = 0;
    int counter = 0;
    for (int i = 2;i<1000000;i++) {

        if (i%10000==0) {
            System.out.println(i);
        }
        n = i;
        while (n!=1) {
            if (n%2==0) {   
                n = n/2;
            } else {    
                n=3*n+1;
            }
            counter++;
        }
        if (counter>highestCounter) {

            highestCounter = counter;
            highestNumber = i;
            System.out.println("HIGHEST "+highestNumber+" | counter = "+counter);   
        }
        counter = 0;
        n = 0;
    }
    System.out.println("final "+highestNumber);  
}

Answer 1

因为3 * n + 1变得大于Integer.MAX_VALUE而导致溢出。所以n变为负数，而while循环永远不会停止。

long使用int代替n！

如果您想检查溢出：

while (n != 1) {
    if (n % 2 == 0) {
        n = n / 2;
    } else {
        if (n > (Integer.MAX_VALUE - 1) / 3) {
            throw new RuntimeException("overflow!");
        }
        n = 3 * n + 1;
    }
    counter++;
}

Java 8的增加

从Java 8开始，Math类为'精确'算术（加法，减法，乘法，除法）提供了额外的静态方法，在溢出的情况下抛出ArithmeticException。使用这些方法，代码可以简化：

while (n != 1) {
    if (n % 2 == 0) {
        n = n / 2;
    } else {
        n = Math.addExact(Math.multiplyExact(3, n), 1);
    }
    counter++;
}

Answer 2

你有一个溢出问题。像这样更改代码，你就会看到它：

    while (n!=1) {
        if(n < 0) throw new IllegalStateException("n should not become < 0" + n + "-" + counter);
        if(n > ((Integer.MAX_VALUE -1) / 3)) System.out.println("n too large. " + n);
        if (n%2==0) {   
            n = n/2;
        } else {    
            n=3*n+1;
        }
        counter++;
    }

如果您将n设为long，则可以正常使用。

Answer 3

嗯，你的代码看起来很好。你正在解决一个非常典型的问题

是n是整数吗？如果它很短，你可能会溢出它。

除此之外，整数的最大值超过20亿，所以你不应该打它。为了以防万一，尝试将n设置为long以查看是否有帮助

编辑：例如，数字77671根据我读过的博客（读取：未经测试），i = 77671的最高n为1,047,216,490

所以我认为n应该很长，现在我想更多关于它

Answer 4

此更正有效：

public static void main(String []args){
    long highestCounter = -1;
    long highestNumber = -1;
    for (long i = 2;i<1000000;i++) {

        if (i%1000==0) {
            System.out.println(i);
        }
        long n = i;
        long counter = 0;
        while (n!=1) {
            if (n%2==0) {   
                n = n/2;
            } else {    
                n=3*n+1;
            }
            counter++;
        }
        if (counter>highestCounter) {

            highestCounter = counter;
            highestNumber = i;
            System.out.println("HIGHEST "+highestNumber+" | counter = "+counter);   
        }
        counter = 0;
        n = 0;
    }
    System.out.println("final "+highestNumber); 
}

Answer 5

您只是在阻止内部运行无限循环，在System.out.println(counter);之后添加counter++以查看正在发生的事情。

为什么循环会死？（Collatz猜想）

5 个答案:

为什么循环会死？ （Collat​​z猜想）

5 个答案:

为什么循环会死？（Collatz猜想）