コラッツの問題 計算回数が多いのはどの数字か

2010年 05月 18日

    未練たらしく未解決問題コラッツの問題を眺めてるわけだが、100 までを計算してみると 97 の 118 回が最多のようだ。

    全ての自然数Nでコラッツが成り立つということは 97 を例としてみれば

    292, 146, 73, 220, 110, 55, 166, 83, 250, 125, 376, 188, 94, 47, 142, 71, 214, 107, 322, 161, 484, 242, 121, 364, 182, 91, 274, 137, 412, 206, 103, 310, 155, 466, 233, 700, 350, 175, 526, 263, 790, 395, 1186, 593, 1780, 890, 445, 1336, 668, 334, 167, 502, 251, 754, 377, 1132, 566, 283, 850, 425, 1276, 638, 319, 958, 479, 1438, 719, 2158, 1079, 3238, 1619, 4858, 2429, 7288, 3644, 1822, 911, 2734, 1367, 4102, 2051, 6154, 3077, 9232, 4616, 2308, 1154, 577, 1732, 866, 433, 1300, 650, 325, 976, 488, 244, 122, 61, 184, 92, 46, 23, 70, 35, 106, 53, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1

    (計算数118回)
    以上にある整数は N * 3 + 1(奇数時), N / 2(偶数時)が成り立つということなので、1つの自然数Nがものすごく沢山の計算過程整数を出さないかと思いプログラムを組んでみた。

    Collatzβ
    (1~Nまでのプログラムも組んでみたのだがメモリを以上に食うので割愛)

    ちなみに100,000までやってみたが、それでも最大で 77031 の 350回

    231094, 115547, 346642, 173321, 519964, 259982, 129991, 389974, 194987, 584962, 292481, 877444, 438722, 219361, 658084, 329042, 164521, 493564, 246782, 123391, 370174, 185087, 555262, 277631, 832894, 416447, 1249342, 624671, 1874014, 937007, 2811022, 1405511, 4216534, 2108267, 6324802, 3162401, 9487204, 4743602, 2371801, 7115404, 3557702, 1778851, 5336554, 2668277, 8004832, 4002416, 2001208, 1000604, 500302, 250151, 750454, 375227, 1125682, 562841, 1688524, 844262, 422131, 1266394, 633197, 1899592, 949796, 474898, 237449, 712348, 356174, 178087, 534262, 267131, 801394, 400697, 1202092, 601046, 300523, 901570, 450785, 1352356, 676178, 338089, 1014268, 507134, 253567, 760702, 380351, 1141054, 570527, 1711582, 855791, 2567374, 1283687, 3851062, 1925531, 5776594, 2888297, 8664892, 4332446, 2166223, 6498670, 3249335, 9748006, 4874003, 14622010, 7311005, 21933016, 10966508, 5483254, 2741627, 8224882, 4112441, 12337324, 6168662, 3084331, 9252994, 4626497, 13879492, 6939746, 3469873, 10409620, 5204810, 2602405, 7807216, 3903608, 1951804, 975902, 487951, 1463854, 731927, 2195782, 1097891, 3293674, 1646837, 4940512, 2470256, 1235128, 617564, 308782, 154391, 463174, 231587, 694762, 347381, 1042144, 521072, 260536, 130268, 65134, 32567, 97702, 48851, 146554, 73277, 219832, 109916, 54958, 27479, 82438, 41219, 123658, 61829, 185488, 92744, 46372, 23186, 11593, 34780, 17390, 8695, 26086, 13043, 39130, 19565, 58696, 29348, 14674, 7337, 22012, 11006, 5503, 16510, 8255, 24766, 12383, 37150, 18575, 55726, 27863, 83590, 41795, 125386, 62693, 188080, 94040, 47020, 23510, 11755, 35266, 17633, 52900, 26450, 13225, 39676, 19838, 9919, 29758, 14879, 44638, 22319, 66958, 33479, 100438, 50219, 150658, 75329, 225988, 112994, 56497, 169492, 84746, 42373, 127120, 63560, 31780, 15890, 7945, 23836, 11918, 5959, 17878, 8939, 26818, 13409, 40228, 20114, 10057, 30172, 15086, 7543, 22630, 11315, 33946, 16973, 50920, 25460, 12730, 6365, 19096, 9548, 4774, 2387, 7162, 3581, 10744, 5372, 2686, 1343, 4030, 2015, 6046, 3023, 9070, 4535, 13606, 6803, 20410, 10205, 30616, 15308, 7654, 3827, 11482, 5741, 17224, 8612, 4306, 2153, 6460, 3230, 1615, 4846, 2423, 7270, 3635, 10906, 5453, 16360, 8180, 4090, 2045, 6136, 3068, 1534, 767, 2302, 1151, 3454, 1727, 5182, 2591, 7774, 3887, 11662, 5831, 17494, 8747, 26242, 13121, 39364, 19682, 9841, 29524, 14762, 7381, 22144, 11072, 5536, 2768, 1384, 692, 346, 173, 520, 260, 130, 65, 196, 98, 49, 148, 74, 37, 112, 56, 28, 14, 7, 22, 11, 34, 17, 52, 26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1

    桁が上がっていっても増えるわけではなさそうだ・・・
    1→4→2→1
    やっぱりこのサイクルが全ての数に共通する何かを見つけないことには始まらないのかな・・・
    でも 27 = 33, 77031 = 35 * 317
    なんとなく3のべき乗が気になる・・・3n * 素数の数列だったりして・・・無いねw
    (つд・)ウエーン

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    4 Responses to “コラッツの問題 計算回数が多いのはどの数字か”

    1. 証明できそうなのですが、どうすればいいですか????


    2. ついでに3のべき乗がめんどくさい理由も証明の一節に入ってます


    3. すごいですね!まず学校の先生に見てもらって証明の検証をしてもらってください。
      自分のblogで発表してみるのもいいかもしれませんよ。
      大学に投稿すれば検証してくれるのでためしてみてはどうですか?


    4. よく見ると間違いがありましたが
      これからもがんばってみます。


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