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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