C 3n+；1在线法官程序

我已经写了一个程序来解决在线判断中的3n+1问题（）。我注意到了一些重要的问题，例如，第一个输入可能比第二个输入小，等等

但当我在网上判断时，我总是收到错误答案的通知。你能帮我看看哪里出错吗。谢谢

下面是我的节目。注意，我使用一个数组来存储遍历数的循环

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


int main(int argc, char const *argv[])
{
    int maxcyc = 0;
    int curcyc;
    int i, min, max;
    unsigned long n;
    int *cach = (int *)malloc(1000000 * sizeof(int));
    if (cach == NULL)
    {
        printf("Memory Allocation Error\n");
    }
    for (i = 0; i < 1000000; ++i)
    {
        cach[i] = 0;
    }
    if (scanf("%d  %d", &min, &max) == 2)
    {
        printf("%d %d ", min, max);
        if (min > max)
        {
            min = min ^ max;
            max = max ^ min;
            min = min ^ max;
        }
        for (i = min; i < max + 1; ++i)
        {
            curcyc = 1;
            n = i;
            while (n != 1)
            {
                if (n < 1000000 && cach[n])
                {
                    curcyc = curcyc + cach[n] - 1;
                    break;
                }
                curcyc++;
                if (n & 0x0001)
                {
                    if (n >= ULONG_MAX / 3)
                    {
                        printf("%d overflow at step %d\n", i, curcyc);
                    }
                    n = 3 * n + 1;
                }
                else
                {
                    n = n >> 1;
                }
            }
            cach[i] = curcyc;
            maxcyc = maxcyc > curcyc ? maxcyc : curcyc;
        }
        printf("%d\n", maxcyc);
    }
    free(cach);
    return 0;
}

#包括
#包括
#包括
int main（int argc，char const*argv[]
{
int-maxcyc=0；
int curcyc；
int i，最小值，最大值；
无符号长n；
int*cach=（int*）malloc（1000000*sizeof（int））；
if（cach==NULL）
{
printf（“内存分配错误\n”）；
}
对于（i=0；i<1000000；++i）
{
cach[i]=0；
}
如果（扫描频率（“%d%d”、&min和&max）==2）
{
printf（“%d%d”，最小值，最大值）；
如果（最小值>最大值）
{
最小值=最小值^max；
最大值=最大值^min；
最小值=最小值^max；
}
对于（i=min；i=ULONG_MAX/3）
{
printf（“%d溢出在步骤%d\n”，i，curcyc）；
}
n=3*n+1；
}
其他的
{
n=n>>1；
}
}
cach[i]=curcyc；
maxcyc=maxcyc>curcyc？maxcyc:curcyc；
}
printf（“%d\n”，maxcyc）；
}
免费（cach）；
返回0；
}

PS：有关此问题的详细说明和说明，请参阅

---

我已经更新了代码，将n的类型更改为

unsigned long

，并添加了

if

语句以期望检查以3*n+1开头的溢出。但该程序仍存在错误，未通过判决。仍然需要帮助。谢谢。

将curcyc从1改为0，并且不要从缓存值中减去。因此，您的算法是错误的

---

此外，根据起始值，在算法执行过程中，n可能会溢出。

我有信心这会起作用。它产生的答案与我在评论中提到的暴力

bc

程序的答案相同，最高可达100万（至少在我修改

bc

程序以计算链中的值数量而不是转换数量之后）。它的速度非常快，高达100万。它会随着缓存在1000万和1亿之间的效率降低而减慢

示例输出（使用

-d生产编译的代码

）：

---

$j=10；对于0中的i；do j=“$j$i”/collatz那么你能给出输入/输出应该是什么样子的例子吗？这是collatz序列，输入可能包括
n
个测试，然后是n个数字，你必须运行序列。我想有趣的问题是输出应该是什么。我的猜测是这行
curcyc=curcyc+cach[n]-1
是错误的，但由于我不知道它应该计算什么，所以很难说。@user2699298例如，如果我输入“I j”，程序在输出中输出“I j k”，其中k是I和j之间整数的最大周期长度。一个更详细的说明可以参考在我可以扣除一分，因为缺乏缩进。我不这样认为。您可以在中看到3n+1问题的示例。1的循环也已经计算过了。我认为n不应该溢出。我已将其设置为unsigned int。当我使用输入1999999运行时，程序可以正确返回199999525。您得到正确答案纯属侥幸；您的代码将生成一个范围为20-30的答案。这个答案非常隐晦地告诉你什么需要修复。您肯定会得到32位值的溢出（输入704511在242个步骤中上升到56991483520；输入837799在524个步骤中只上升到2974984576）。如果您确信输入2需要两个步骤，那么您可以使用525，但我认为您通常会说2需要一个步骤才能到达1。@JonathanLeffler非常感谢您。我发现当输入为704511和837799时，我的程序实际上会溢出。我已将n的类型更改为unsigned long。但我仍然收到错误答案的通知（可能在其他输入中溢出？我如何检查？）。我确信输入2需要两个步骤，因为在3n+1问题指令的例子中，它说22的周期长度是16。1处的步长也被计算在内。OK；他们想要序列中的值的数量，而不是达到1所需的操作计数。如果您在64位Unix系统上，则
unsigned long
应该可以（对于超过1000000的距离）。如果您在32位计算机或Windows 64位计算机上，则需要转到64位类型；标准的是
无符号long
。我有一个用
bc
编写的程序来进行计算（速度不快，但准确）。计算100万的所有值需要三分钟半的时间，但不使用缓存来加速蛮力计算。感谢您的帮助。我得到了它。
$ j=10; for i in 0 0 0 0 0 0 0; do j="$j$i"; ./collatz-so <<< "2 $j"; done
2 100 119
2 1000 179
2 10000 262
2 100000 351
2 1000000 525
2 10000000 686
2 100000000 950
$

$ ./collatz-so <<< '1 30'
   1:    1
   2:    2
   3:    8
   4:    3
   5:    6
   6:    9
   7:   17
   8:    4
   9:   20
  10:    7
  11:   15
  12:   10
  13:   10
  14:   18
  15:   18
  16:    5
  17:   13
  18:   21
  19:   21
  20:    8
  21:    8
  22:   16
  23:   16
  24:   11
  25:   24
  26:   11
  27:  112
  28:   19
  29:   19
  30:   19
1 30 112
$

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

#if defined(PRODUCTION)
#define DEBUG 0
#else
#define DEBUG 1
#endif

static const int debug = DEBUG;

enum { CACHE_SIZE = 1000000 };

int main(void)
{
  int maxcyc = 0;
  int curcyc;
  int i, min, max;
  unsigned long n;
  int *cache = (int *)calloc(CACHE_SIZE, sizeof(int));
  if (cache == NULL)
  {
    printf("Memory Allocation Error\n");
    return 1;
  }

  if (scanf("%d %d", &min, &max) == 2)
  {
    if (min > max)
    {
      min = min ^ max;
      max = max ^ min;
      min = min ^ max;
    }
    for (i = min; i < max + 1; ++i)
    {
      curcyc = 1;
      n = i;
      while (n != 1)
      {
        if (n < CACHE_SIZE && cache[n])
        {
          //printf("%lu: cache[%lu] = %d; c = %d\n", n, n, cache[n], curcyc);
          curcyc += cache[n] - 1;
          break;
        }
        curcyc++;
        if (n & 0x0001)
          n = 3 * n + 1;
        else
          n /= 2;
      }
      if (i < CACHE_SIZE)
      {
        cache[i] = curcyc;
        //printf("cache[%d] = %d\n", i, curcyc);
      }
      if (debug)
        printf("%4d: %4d\n", i, curcyc);
      maxcyc = maxcyc > curcyc ? maxcyc : curcyc;
    }
    printf("%d %d %d\n", min, max, maxcyc);
  }

  free(cache);
  return 0;
}