Linux 系统中 Collatz 猜想的 Python 实现370

Collatz 猜想是一个著名的数学猜想，它提出对任意正整数 n，如果 n 是偶数，则将其除以 2，如果 n 是奇数，则将其乘以 3 再加 1。经过有限次的迭代，最终将得到 1。这个猜想至今未被证明或证伪。

在 Linux 系统中，我们可以使用 Python 编写一个脚本来实现 Collatz 猜想。以下是实现步骤：```
# 导入 numpy 库
import numpy as np
# 创建一个函数来实现 Collatz 猜想
def collatz(n):
# 继续迭代，直到 n 变为 1
while n != 1:
# 如果 n 是偶数
if n % 2 == 0:
# 将其除以 2
n = n // 2
# 如果 n 是奇数
else:
# 将其乘以 3 再加 1
n = 3 * n + 1
# 返回 n
return n
# 循环测试 Collatz 猜想
for i in range(1, 10):
# 调用 collatz 函数
result = collatz(i)
# 打印结果
print(f"Collatz({i}) = {result}")
```

运行脚本将打印出 Collatz 猜想对于一系列正整数的测试结果。对于所有测试的正整数，脚本都返回了 1，这表明 Collatz 猜想在这些整数范围内成立。

下面是脚本的更详细解释：* `import numpy as np`：导入 NumPy 库，用于其数学运算功能。
* `def collatz(n)`：定义一个函数 `collatz`，它接受一个正整数 `n` 作为参数。
* `while n != 1`：只要 `n` 不等于 1，就继续迭代。
* `if n % 2 == 0`：如果 `n` 是偶数，将其除以 2（`n = n // 2`）。
* `else`：如果 `n` 是奇数，将其乘以 3 再加 1（`n = 3 * n + 1`）。
* `return n`：返回最终计算出的 `n`（1）。
* `for i in range(1, 10)`：循环测试 Collatz 猜想对于数字 1 到 9。
* `result = collatz(i)`：调用 `collatz` 函数并存储结果在变量 `result` 中。
* `print(f"Collatz({i}) = {result}")`：打印 Collatz 猜想对于数字 `i` 的结果。

这个脚本是一个很好的示例，展示了如何在 Linux 系统中使用 Python 实现数学概念。它可以进一步扩展以测试更大的数字范围或探索 Collatz 猜想的其他方面。

2024-12-11

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