Код гольфу: гіпотеза Коллац


86

Натхненний http://xkcd.com/710/ ось код гольфу для нього.

Змагання

Отримавши ціле додатне число більше за 0, роздрукуйте послідовність граду для цього числа.

Послідовність града

Детальніше див. У Вікіпедії ..

  • Якщо число парне, розділіть його на два.
  • Якщо число непарне, потрійте його та додайте одне.

Повторіть це з номером проводиться до тих пір , поки не досягне 1. (якщо воно триває після 1, він буде йти в нескінченному циклі 1 -> 4 -> 2 -> 1...)

Іноді код - найкращий спосіб пояснити, тож ось деякі з Вікіпедії

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

Цей код працює, але я додаю додатковий виклик. Програма не повинна бути вразливою до переповнення стека . Тому він повинен використовувати або ітерацію, або рекурсію хвоста.

Крім того, бонусні бали за те, якщо він може розрахувати великі числа, а мова їх ще не реалізує. (або якщо ви реалізуєте підтримку великих чисел за допомогою цілих чисел фіксованої довжини)

Тестовий кейс

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

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

Крім того, код гольфу повинен включати повне введення та виведення даних користувача.



20
не повинен бути вразливим до переповнення стека : Ви не повинні були розміщувати його тут! ;)
Фелікс Клінг

51
Мої друзі перестали телефонувати мені, чи означає це, що я вирішив проблему?
Мартін

18
Ви на SO, але колись у вас були друзі? ... що це було?
Вискакує

5
Відповідь асемблера - це круто, але вибрати найдовшу відповідь трохи проти коду-гольфу !
Джон Ла Рой,

Відповіді:


129

збірка x86, 1337 символів

;
; 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 asm і 1337 символів. Я плачу від радості.
ZoogieZork

10
Мені подобається (ab) використання Lea для 3n + 1.
захід

Дякуємо, що не використовуєте int 23h.
Mike D.

як мені зайти в Linux, не можу зачекати, щоб спробувати
hidroto

64

Befunge

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

2
Вам слід прочитати це у 2D. <> ^ v - стрілки, що змінюють напрямок, по якому блукає «лічильник програм». | і _ - це умови, які рухаються вгору / вниз або вліво / вправо, залежно від того, чи є значення в стеку істинним чи хибним. Вся "кодова арена" обертається зверху-знизу та ліворуч-праворуч.
SF.

І лише 35 символів, включаючи пробіли! Зовсім непогано!
Potatoswatter

6
Ви впевнені, що це не Perl?
ijw

52

ЛОКОД: 406 ЧАРАКТЕРЦ

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'S INTERPRETR . KTHXBYE!


51

Python - 95 64 51 46 char

Очевидно, що це не викликає переповнення стека.

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

4
Можливо, ви захочете вказати Python 2.x. IIRC, Python 3.x inputне робить eval.
Mike D.

5
Це не відповідає вимогам - не друкується перший номер
Бен Лінгс

7
чому це прийнято? це не найкоротший і не друкує перший номер
Клаудіу

1
Думаю, input () перегукується з символами, які ви вводите, тож це друкує перше число :)
Данко Дурбіч

17
Ви можете надрукувати перше число вартістю всього 2 байти, використовуючиn=input()*2
John La Rooy

23

Perl

Я вирішив бути трохи антиконкурентним і показати, як ви зазвичай кодуєте таку проблему в Perl.
У кінці також є запис (46) із загальним кодом гольфу.

Ці перші три приклади починаються з цього заголовка.

#! /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( $_ );
}
  • Проста рекурсивна версія

    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 );
        }
      }
    }
    
  • Проста ітераційна версія

    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;
      }
    }
    
  • Оптимізована ітераційна версія

    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];
    }
    

Зараз я збираюся показати, як ви зробите цей останній приклад з версією Perl до v5.10.0

#! /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];
  }
}

Орієнтир

По-перше, IO завжди буде повільною частиною. Отже, якщо ви насправді порівняли їх як є, ви повинні отримати приблизно однакову швидкість з кожного.

Щоб перевірити їх тоді, я відкрив дескриптор файлу в /dev/null( $null) і відредагував кожен, say $nщоб замість цього прочитати say {$null} $n. Це для зменшення залежності від ВВ.

#! /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;
  ...
}

Після запуску 10 разів, ось репрезентативний результат вибірки:

            Оцініть рекурсивний ітеративний оптимізатор
Рекурсивний 1715 / с - -27% -46%
Ітеративний 2336 / с 36% - -27%
Оптимізовано 3187 / с 86% 36% -

Нарешті, справжній запис коду-гольфу:

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

46 символів

Якщо вам не потрібно друкувати початкове значення, ви можете видалити ще 5 символів.

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

41 символ усього
31 символ для фактичної частини коду, але код не працюватиме без -nперемикача. Тож я включаю весь приклад до свого підрахунку.


Ваша оптимізована версія - ні.
Мотті

@Motti Ці приклади дуже залежать від IO. Перевіривши їх кілька разів, оптимізована версія завжди зберігає значну перевагу.
Бред Гілберт

@Brad, коли ви запускаєте Collatz на одному номері, тоді оптимізація є песимізацією, оскільки жодне число не повинно з'являтися більше одного разу (якщо гіпотеза не є помилковою). Причиною того, що ви бачите поліпшення, є те, що у вас багато цифр (як у проблемі Ейлера), насправді я написав допис у блозі про це нещодавно lanzkron.wordpress.com/2010/01/18/…
Motti

2
@Motti, це оптимізація, про яку я говорив. Крім того , в Perl $i + 1це завжди доповнення (відповідь на запис в блозі). Також використання Sub::Call::Recur- це також оптимізація. Інакше я б використав @_=$n;goto &Collatz. (Якщо ви перейдете state @nextна 10-20% повільніше,my @next
Бред Гілберт,

3
Я вважаю, що стандарти підрахунку ударів для гольф-гольфу Perl не враховують обов’язкових штрихів для виклику перекладача та цитат, але підраховують по одному для кожного прапора поруч з E. Використовуючи ці правила, ваші останні записи нараховують відповідно 37 символів та 32 символи.
R. Martinho Fernandes

23

Хаскелл, 62 символи 63 76 83 , 86 , 97 , 137

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

Введення користувача, друкований вивід, використовує постійну пам’ять і стек, працює з довільно великими цілими числами.

Зразок запуску цього коду, який отримує 80-значне число всіх 1 (!) Як вхідних даних, досить цікавий.


Оригінал, функціональна версія:

Haskell 51 знак

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

Кому взагалі @ & ^ # потрібні умовні умови?

(Редагування :. Я був «розумний» і б скрутного Без цього код впав до 54 символів edit2 :. знизився до 51 факторизации f())


Виконавши мій пост Міранди (який в основному є лише старшим Хаскеллом), принаймні в Міранді ви можете це скоротити, використовуючи лише один знак оклику - fn = n: [[], [f (n div 2), f (3 * n + 1)]! (n mod 2)]! (1 mod n) - Працює :)
Дерек Х

О, так, вам бракує введення та виводу.
R. Martinho Fernandes

@Martinho: Я теж, але завдяки ледачому оцінюванню таблиці навіть набагато крутіші, ніж іншими мовами.
Даріо

1
Використовуючи ідею jleedev: c 1=[1];c n=n:(c$div(nmod 2*(5*n+2)+n)2)- 41 символ, для цього використовується той факт, що це k * (3n + 1) + (1-k) * n / 2 де k = n mod 2
sdcvvc 06.03.10

2
Я видалив свій інший запис, переніс сюди свій код і включив ще більше ідей із цих коментарів. Збільшено до 76 символів, але робить введення та виведення.
MtnViewMark

22

Golfscript: 20 символів

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

Це еквівалентно

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
"повинен включати повний вхід і вихід даних користувача"
F'x

2
@FX, замінюючи 21з ~змусить програму використовувати номер від стандартного введення
John La Роой

@gnibbler: чи оновлено Golfscript.rb? Я отримав (eval):1:in метод ініціалізації ': undefined leftparen' for nil:NilClass (NoMethodError)при заміні 21на ~.
kennytm

@KennyTM, на жаль, GolfScript не може читати stdin в інтерактивному режимі, вам потрібно щось ввести в stdin, наприкладecho 21 | ruby golfscript.rb collatz.gs
Джон Ла Рой

19

до н.е. 41 символ

Я думаю, саме для такого типу проблем bcбуло винайдено:

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

Тест:

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

Правильний код:

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

bcобробляє числа, що містять до INT_MAXцифр

Редагувати: У статті Вікіпедії згадується, що ця гіпотеза перевірена на всі значення до 20x2 58 ( приблизно 5.76e18 ). Ця програма:

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

тестує 2 20000 +1 ( приблизно 3,98е6,020 ) за 68 секунд, 144404 цикли.


Змініть 'n! = 1' на `n> 1 'на 54 символи.
Джеррі Коффін

4
Ось командний рядок для генерації випадкових чисел довільної довжини для цього запису (10000 цифр у цьому випадку): cat /dev/urandom | tr -dc '0-9' | head -c 10000 | bc collatz-conjecture.bc
indiv

3
@indiv - мені довелося протестувати :), на обробку числа 10000 цифр пішло 3 хвилини 12 секунд. Я зберег вихідні дані у файл, довжиною близько 1,2 Гб, але так, він закінчився правильно за 1. Вказівка ​​наbc
Carlos Gutiérrez

16

Perl: 31 символ

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

Відредаговано для видалення 2 непотрібних пробілів.

Відредаговано, щоб видалити 1 непотрібний простір.


Ви можете видалити два непотрібні пробіли (після сказати і після)
сорпігаль

Спробуйте perl -E 'скажіть $ _ = 10; скажіть $ _ = $ _% 2? $ _ * 3 + 1: $ _ / 2, поки $ _> 1'
сорпігаль

Я припустив, що користувачеві буде відомо про стартовий номер послідовності ;-).
a'r

41
Іноді, коли мені трапляється закодований текст base64, я іноді приймаю його за вихідний код Perl.
Мартін

21
@Martin: Я не уявляю, як би ти це зробив. Base64 набагато читабельніший.
Джеррі Коффін

15

MS Excel, 35 символів

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

Взято прямо з Вікіпедії :

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

Потрібно було лише скопіювати / вставити формулу 111 разів, щоб отримати результат для стартового числа 1000.;)


16
Думаю, мені вже пізно вказувати, що саме для цього призначена ручка заповнення, так? ehow.com/how_2284668_use-fill-handle-microsoft-excel.html :)
Йорданія, що працює

Це досить зручна функція, про яку я навіть не знав, що існує. Я просто скопіював першу комірку, а потім виділив усі інші клітинки і вставив один раз.
Lance McNearney 05.03.10

Я дізнався про обробку пастою приблизно через десять років після того, як виявив ручку заливки. цифри.
Джиммі

14

C: 64 символи

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

За підтримки великих цілих чисел: 431 (необхідний) символ

#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;}}

Примітка : Не видаляйте, #include <stdlib.h>хоча б прототипуючи malloc / realloc, оскільки це не буде безпечним на 64-розрядних платформах (64-розрядна void * буде перетворена на 32-розрядну int).

Цей ще не перевірений енергійно. Це може також використати деяке скорочення.


Попередні версії:

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

(видалено 12 символів, оскільки ніхто не дотримується вихідного формату ...: |)


12

Ще одна версія асемблера. Цей номер не обмежується 32-розрядними числами, він може обробляти числа до 10 65534, хоча формат ".com", який використовує MS-DOS, обмежений 80-значними номерами. Написано для асемблера A86 і вимагає запуску Windows-DOS-вікна. Збирає до 180 байт:

    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

постійний струм - 24 символи 25 28

dc є хорошим інструментом для цієї послідовності:

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

Також 24 символи, використовуючи формулу з запису Golfscript :

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

57 символів, що відповідають специфікаціям:

[Number: ]n?[Results: ]ndn[d5*2+d2%*+2/[ -> ]ndnd1<L]dsLx
dc -f collatz-spec.dc
Номер: 3
Результати: 3 -> 10 -> 5 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1

9

Схема: 72

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

Тут використовується рекурсія, але виклики є рекурсивними, тому я думаю, що вони будуть оптимізовані до ітерації. Під час швидкого тестування я так і не зміг знайти номер, для якого стек переповнюється. Тільки для прикладу:

(c 9876543219999999999000011234567898888777766665555444433332222 7777777777777777777777777777777779799797977657651234143375987342987 5398709812374982529830983743297432985230979875380939595985739375

... працює дуже добре. [це все одне число - я щойно розбив його, щоб помістити на екран.]


8

Математика, 45 50 символи

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

Я нарахував 58 символів. І ви можете замінити OddQ[#]на, OddQ@#щоб зберегти 1 символ.
kennytm

2
50 символів:c[n_]:=NestWhileList[If[OddQ@#,3#+1,#/2]&,n,#>1&]
Майкл Пілат

7

Рубін, 50 символів, без переповнення стека

В основному прямий розрив рішення Python makapuf :

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

Рубін, 45 символів, переллється

В основному прямий розрив коду, передбачений у питанні:

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

Що це за версія Ruby? Я n.odd??не визначений. Крім того, це вразливе до переповнення стека великими числами.
Earlz

Це цікаво. У мене 1.8.7. Додавання пробілу між знаками запитання повинно це виправити. І ви маєте рацію щодо переповнення стека. Я відредагую свою відповідь, щоб це зробити.
Йорданія, біг

3
Ви можете зберегти чотири символи за допомогоюp n=[n/2,n*3+1][n%2]
Уейна Конрада

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: мова, де вам потрібно використовувати BigIntegers, щоб просто підрахувати кількість символів у коді рішення.
Джаред Апдайк,

3
@Jared Я повністю згоден, що Java є багатослівним. Ви повинні визнати, що представлене рішення а) відповідає вимогам б) набагато довше, ніж насправді потрібно, і в) приємно грає із системою типу Java
чудово

7

Python 45 Char

Поголив знак відповіді макапуфа.

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

дуже розумне використання оператора ~. Мені довелося шукати, щоб побачити, що це зробило (я намагаюся уникати двійкових операторів у Python, тому я, не дуже знайомий з ними).
Ponkadoodle

5

TI-BASIC

Не найкоротший, але новий підхід. Звичайно, щоб значно уповільнити з великими послідовностями, але це не повинно переповнюватися.

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

Хаскелл: 50

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

Використовуючи ідею jkff: c 1=[1];c n=n:(c$[ndiv 2,3*n+1]!!(nmod 2)), 44 символи
sdcvvc

4

не найкоротше, але елегантне рішення клоджуре

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

4

C #: 216 символів

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);}}}

у довгій формі:

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);
        }
    }
}

Нова версія, приймає одне число як вхід, що подається через командний рядок, без перевірки введення. 173 154 символи.

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);}}}

у довгій формі:

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);
        }
    }
}

Я можу поголити кілька символів, вирвавши ідею у цій відповіді, а не використовувати цикл for, а не деякий час. 150 символів.

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);}}

Слід зазначити, що ваш код приймає більше одного вводу. Або візьміть це і поголіть кілька символів.
R. Martinho Fernandes

Ви можете скоротити Action <object> і, можливо, більше до динамічного в C # 4.
Дикам

@Dykam: Щойно перевірив: помилка з помилкою "помилка CS0428: Не вдається перетворити групу методів" Запис "у тип" динамічний ", який не є делегатом. Ви мали намір викликати метод?".
R. Martinho Fernandes

О, звичайно ... неявне перетворення в делегатів ... вимагає позначення делегата. Облом ...
Дикам

4

Рубі, 43 символи

підтримується bignum, зі сприйнятливістю до переповнення стека:

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

... і 50 символів, підтримується bignum, без переповнення стека:

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

Слава Йорданії. Я не знав про "p" як заміну путів.


4

nroff 1

Біжи с 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. версія groff


2
Страшно! Тим не менше, принаймні вихід повинен бути добре відформатований.
Джонатан Леффлер

3
Гей, запусти його як groff -U hail.gі ти отримаєш PostScript! :-)
DigitalRoss 07.03.10

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

І в дії:

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

Scala 2.8

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

Сюди також входить кінцевий 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)

З наступним неявним

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

це можна скоротити до

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

Редагувати - 58 символів (включаючи вхідні та вихідні дані, але не включаючи початкове число)

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

Може бути зменшено на 2, якщо вам не потрібні нові рядки ...


3

F #, 90 символів

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; ...]

Або якщо ви не використовуєте F # інтерактив для відображення результату, 102 символи:

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 символ:

(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~%"))

Тестовий запуск:

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 

Майже. Для 2-го рядка немає заголовка. Я міг поголити 3 символи, ігноруючи стрілку, ще 3-4 вилучивши непотрібні пробіли, але я задоволений кратним значенням 3.
Vatine

3

Програма frm Jerry Coffin має ціле число над потоком, спробуйте це:

#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";
}

перевірено за допомогою

Число менше 100 мільйонів з найдовшим загальним часом зупинки - 63 728 127 з 949 кроками.

Число менше 1 мільярда з найдовшим загальним часом зупинки - 670 617 279, з 986 кроків.


Будь-який кінцевий цілий тип не може запобігти переповненню цілого числа. Навіть не unsigned long long.
kennytm

3

ruby, 43, можливо, відповідає вимогам вводу-виводу


Біжи с ruby -n hail

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

3

C #: 659 символів з підтримкою BigInteger

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);}}}

Без гольфу

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);
        }
    }
}
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.