wikioi 3038 3n+1问题

题目描述 Description

3n+1问题是一个简单有趣而又没有解决的数学问题。这个问题是由L. Collatz在1937年提出的。克拉兹问题（Collatz problem）也被叫做hailstone问题、3n+1问题、Hasse算法问题、Kakutani算法问题、Thwaites猜想或者Ulam问题。

问题如下：

（1）输入一个正整数n；

（2）如果n=1则结束；

（3）如果n是奇数，则n变为3n+1，否则n变为n/2；

（4）转入第（2）步。

克拉兹问题的特殊之处在于：尽管很容易将这个问题讲清楚，但直到今天仍不能保证这个问题的算法对所有可能的输入都有效——即至今没有人证明对所有的正整数该过程都终止。

 

输入描述 Input Description

第一行是一个整数T.表示输入数据的组数.

第二行是T个正整数n.

输出描述 Output Description

对于每个正整数n，每行输出一个数s，表示n通过多少步变换会变成1，如果n无法变成1，则输出-1.

样例输入 Sample Input

3

1 2 3

样例输出 Sample Output

0

1

7

数据范围及提示 Data Size & Hint

1 <= T <= 100

1 <= n <= 10000

一个数不能变成1的情况有，它变成一个数A后，再经过多次变换又变成A，这就是无效的，所以，用map来保存变换期间出现的中间数，如果再次出现了有记录的数，那么这个数就不能变成1，

/*
作者:t_rex
题目:p3038 3n+1问题
*/
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <map>
using namespace std;
 
void Collatz(int n, int k, map<int, int> &m){
    if(n == 1) {
        cout << k << endl;
        return;
    }
    if(m.find(n) != m.end()){
        cout << -1 << endl; return;
    }else m[n] = 1;
    if(n%2 == 0) Collatz(n/2, k+1, m);
    else Collatz(n*3+1, k+1, m);
}
int main()
{
    int n, i = 0;
    cin >> n;
    int* a = new int [n];
    for(; i < n; i++) cin >> a[i];
    for(i = 0; i < n; i++){
        map<int, int> m;
        Collatz(a[i], 0, m);
    }
    delete []a;
    return 0;
}

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