[视频]用网络画板处理“3n+1”问题
更新:2024-02-02 14:06:03杰出经验
“3n+1”问题的内容是,给出一个正整数n,进行如下操作:如果n是偶数,则除以二,n/2;如果n是奇数,则乘以三再加一,n*3+1;对得到的新的数字,重复上面的过程,看这个过程中,是否会出现数字2。如果出现数字2,就可以说,这个迭代过程是不发散的。下面,我就用网络画板来演示一下这个问题。昨天学习了参数参与迭代的方法,在这里试一试。
工具/原料
电脑网络画板方法/步骤
1/6分步阅读建立3个变量尺m、n、k:
m代表迭代的初始值,取值范围可以自己确定,一般建议是300以内的正整数,不要太大,否则画面难以清楚的显示;
n代表迭代过程中,每一个迭代值对应的次数,同时是迭代点的横坐标,建议最大值在200以上,但是n的滑块始终放在等于1的位置上;
k代表整体迭代深度,建议200以上,否则有些时候看不到迭代出数字2。



计算规则:
m000=IF(mod(m, 2), 3 * m + 1, m / 2),它的意义是:如果mod(m, 2)≠0,说明m是奇数,后面取值3 * m + 1;否则,后面取值m/2。
m001=n+1代表每迭代一次,就给n加上1,在图像上就是横坐标加1。

新建一个自定义坐标系;
绘制坐标点(n,m)和(m001,m000),并在这两个点之间连接一条虚线线段。

选择n和m(就是选择n和m的变量尺),选择“迭代”,迭代规则是:
n->m001,m->m000;
迭代深度为k,确定。
拖动k,可以查看迭代点在坐标系里面位置。

用"点工具"在任意一个迭代点上作一个点,全绿着色,放大点的大小,测量这个点的直角坐标,并把直角坐标和这个点绑定到一起;
拖动这个点,就可以查看每一步的迭代结果。
例如:当迭代的初始值m=100,那么第25次迭代的值是2,后面的迭代过程进入了循环状态。

当迭代的初始值m=108的时候,发现迭代点的图像跑到了画面之外,这就需要自己手动调整坐标轴的状态。

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