角谷猜想c++语言

#include <iostream>
using namespace std;

// 角谷猜想（Collatz Conjecture）函数
void collatzConjecture(int n) {
    int steps = 0;
    cout << "Sequence starting from " << n << ": ";

    while (n != 1) {
        cout << n << " ";
        // 如果 n 是偶数，则除以 2
        if (n % 2 == 0) {
            n = n / 2;
        } 
        // 如果 n 是奇数，则乘以 3 加 1
        else {
            n = 3 * n + 1;
        }
        steps++;
    }
    cout << n << endl;  // 最后输出 1
    cout << "Total steps: " << steps << endl;
}

int main() {
    int number;
    cout << "Enter a positive integer: ";
    cin >> number;

    if (number <= 0) {
        cout << "Please enter a positive integer." << endl;
        return 1;
    }

    collatzConjecture(number);
    return 0;
}

解释说明：

1. collatzConjecture 函数：该函数接收一个整数 n，并根据角谷猜想的规则进行操作，直到 n 变为 1。每次操作都会打印当前的 n 值，并记录步数。

   • 如果 n 是偶数，则将其除以 2。
   • 如果 n 是奇数，则将其乘以 3 并加 1。

2. main 函数：程序从这里开始执行，提示用户输入一个正整数，并调用 collatzConjecture 函数来展示角谷猜想的过程。

3. 输入验证：如果用户输入的不是正整数，程序会提示重新输入。

4. 输出：程序会输出从输入的整数到 1 的整个序列，并统计总共需要多少步。