为什么我的Collat​​z序列代码执行但显示错误？

Question

这是我在Collat​​z序列上的代码：

def collatz(a):
    while (a != 1):

    if a%2 == 0:
        a = a//2
        print (a, " -> ")
        a = collatz(a)
    elif a%2 != 0:
        a = int(3*a + 1)
        print (a, " -> ")
        a = collatz(a)


x = int(input("Enter a number: "))
collatz(x)

我得到的输出对于输入的每个数字都是完美的，但是Jupyter Notebook也显示出某种错误。我在递归中犯了某种错误吗？我已经链接了显示的输出和错误。

https://ibb.co/C1jCthq

Answer 1

您执行a = collatz(a)，但是由于您的函数没有return语句，因此会将a设置为None。然后，在循环的下一个迭代中，您尝试对a进行算术运算。这将失败，因为您无法对None进行算术运算。

您实际上根本不需要递归。您已经有一个循环，因此您只需删除那些collat​​z调用即可。

def collatz(a):
    while (a != 1):

        if a%2 == 0:
            a = a//2
            print (a, " -> ")
        elif a%2 != 0:
            a = int(3*a + 1)
            print (a, " -> ")


x = int(input("Enter a number: "))
collatz(x)

...但是，如果您对递归不满意，也可以这样做。删除while循环，然后在函数末尾调用collatz。

def collatz(a):
    if a == 1:
        return
    if a%2 == 0:
        a = a//2
    elif a%2 != 0:
        a = int(3*a + 1)
    print (a, " -> ")
    collatz(a)

此方法的缺点是，如果函数重复执行999次以上，它将在“超过最大递归深度”的情况下崩溃。 Collat​​z序列很快收敛到1，因此对于特定算法而言，这可能不是一个实际问题，但是在编写任何递归函数时要牢记这一点。

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这两种方法都具有在序列的最终编号之后打印“->”的潜在不良行为。在这种“边打印边打印”代码样式中，这是一个相当普遍的问题。一种可能的解决方案是从函数中删除打印调用，而不是返回序列值的列表。然后，您可以根据实际情况设置输出的样式，使用join用箭头插入数字。

def collatz(a):
    result = [a]
    while (a != 1):

        if a%2 == 0:
            a = a//2
        elif a%2 != 0:
            a = int(3*a + 1)
        result.append(a)
    return result

x = int(input("Enter a number: "))
seq = collatz(x)
print(" -> ".join(str(num) for num in seq))