为什么这个循环不终止？答案

【问题标题】：Why doesn't this loop terminate?为什么这个循环不终止？
【发布时间】：2010-03-24 03:11:34
【问题描述】：

示例代码如下：

public static void col (int n) 
{
    if (n % 2 == 0) 
       n = n/2 ; 
    if (n % 2 != 0) 
       n = ((n*3)+1) ;

    System.out.println (n) ;
    if (n != 1) 
       col (n) ;
}

这工作得很好，直到它下降到 2。然后它无限输出2 4 2 4 2 4 2 4 2 4。在我看来，如果 2 输入为 n，则 (n % 2 == 0) 为真 2 将除以 2 得到 1。然后将打印 1 并且由于 (n != 1) 为假，循环将终止。

为什么不会发生这种情况？

【问题讨论】：

这是递归，不是循环。
如果你正确缩进你的代码，就更容易发现这样的逻辑错误

标签： java recursion collatz

【解决方案1】：

因为当你得到 1 时，你乘以 3 再加上 1，你又回到了 4。

你需要一个 ELSE。我不知道java，但它看起来像：

public static void col (int n) 
{
    if (n % 2 == 0) 
      n = n/2 ; 
    else if (n % 2 != 0) 
      n = ((n*3)+1) ;

    System.out.println (n) ;
    if (n != 1) 
      col (n) ;
}

编辑：如 cmets 中所述，您可以在 else 之后省略 if 测试：

if (n % 2 == 0) 
  n = n/2 ; 
else 
  n = ((n*3)+1) ;

【讨论】：

您可以只说else，因为else if 中的条件保证为真。但除此之外，尽管显然不了解 Java，但您还是没问题的。 :-)
@Chris：好点子。此外，除了作为练习之外，没有特别的理由递归地实现它。如果语言不进行尾调用优化，那么 while 循环将特别可取。
也许 OP 是从 Scheme 翻译过来的！（不太可能，但还是不得不说。:-P）

【解决方案2】：

我认为您必须将第二个 if 语句更改为 else

if (n % 2 == 0)      // if the n is even
  n = n/2 ; 
else                 // if n is odd
  n = ((n*3)+1) ;

【讨论】：

【解决方案3】：

问题的答案可以直接在代码中阅读：

Assume n is 2
(n % 2 == 0) is true therefore n <- 1
(n % 2 != 0) is also true therefore 4 <- n

this warrants a call to function with n = 4,  which is then changed to 2 and
"back to square 1"

通过用 else 替换第二个测试，您可以解决这个逻辑问题，但可能会导致更多递归（因为在当前逻辑中，有时会在一次迭代中执行两个操作）。这样的修复将还解决了一个更微妙的错误，即在当前版本中，并非所有新的 n 值都被打印出来。

现在，为了额外的功劳，证明无论 n 的初始值如何，递归的次数都是有限的（即序列收敛到 1）。 ;-)

【讨论】：

【解决方案4】：

使用 if/then/else。你的逻辑错了。

【讨论】：

对不起，这是作业，简单地给你答案是没有意义的。

【解决方案5】：

当输入为 2 时：

if (n % 2 == 0)         //true
  n = n/2;              //n = 1 
if (n % 2 != 0)         //true
  n = ((n*3)+1);        //n = 4

System.out.println (n); //prints 4
if (n != 1)             //true
  col (n);              //call col(4)

【讨论】：

【解决方案6】：

换成这样可以吗？

if (n % 2 == 0) 
    n = n/2 ; 
else if (n % 2 != 0) 
    n = ((n*3)+1) ;

看起来你得到 2，除以 2 得到 1，然后检查 1/2 是否有余数（确实如此），然后将其乘以 3 并加 1，得到 4... .

【讨论】：

【解决方案7】：

如果 (n % 2 != 0) n = ((n*3)+1) ;

只要你得到 1，就会再次执行此代码。

因此递归函数将被重复调用，从而导致无限的rec调用，代码永远不会终止。

【讨论】：

【解决方案8】：

除了else if 来控制n 为奇数的条件外，同一行还需要在条件内添加& n != 1。所以这个：

else if (n % 2 != 0 & n != 1)

【讨论】：