Zahlenfolge in Java

[dolllinda2810]

Ich habe eine Aufgabe, die lautet:

Mit diesen Bildungsgesetzen soll eine Zahlenfolge konstruiert werden: (n ∈ N)
• Beginne mit einer natürlichen Zahl n > 0
• ist n gleich 1, beende das Programm
• Ist n gerade, berechne n/2
• Ist n ungerade, berechne 3 ∗ n + 1
• Wiederhole die Vorgehensweise mit der berechneten Zahl Beispiel: n = 13 ergibt die folgende Sequenz aus 10 Termen: 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1.
Beispiel: n = 13 ergibt die folgende Sequenz aus 10 Termen: 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1. Implementieren Sie den Algorithmus iterativ in Java. Das Programm soll am Ende sowohl die Zahlen der Folge ausgeben, als auch die Anzahl der Elemente. Der Nutzer soll die Zahl n am Anfang des Programmes eingeben können. Dazu ein Beispiel für die Ausgabe in der Konsole:

Geben Sie eine Zahl n ein: 13
Element der Reihe: 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1
Anzahl der Elemente: 10

Ich habe das Programm schon geschrieben, aber es funktioniert nicht genau wie diese Aufgabe.
Kann jemand mir helfen?

import java.util.Scanner;
public class Zahlenfolgen {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        int n;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
       
        System.out.println("Geben Sie eine Zahl n ein: ");
       
        n = sc.nextInt();
       
   
        if (n == 1)
            {
            System.out.println("Das Programm wird beenden");
        }
       
        sc.close();
       
        do {
            if (n % 2 == 0)
            {
                n /= 2;
           
            System.out.println("Element der Reihe: " + n);
       
            }
        }
            while (n > 0);
           
        }
        }

 

[httpdigest]

Dir fehlt einfach nur noch der else Fall der if Anweisung, in welchem du 3*n+1 berechnest.
Ansonsten ist dieser Algorithmus auch als Collatz- oder Ulam-Collatz-Problem bzw. -Folge bekannt.

 

[dolllinda2810]

Dir fehlt einfach nur noch der else Fall der if Anweisung, in welchem du 3*n+1 berechnest.
Ansonsten ist dieser Algorithmus auch als Collatz- oder Ulam-Collatz-Problem bzw. -Folge bekannt.

Ja genau, aber wenn ich eine gerade Zahl funktioniert es auch nicht wie Beispiel....

 

[FourOhFour]

Die Auflistung sagt doch genau, was du machen sollst.

So lange n != 1 -> mach die nächsten Punkte. Was verwendet man um etwas x-mal laufen zu lassen, bis etwas eintritt, man aber nicht weiß, wie viele Schritte man dafür braucht?

Wenn n gerade ist n/2 rechnen -> einfache Prüfung und falls diese wahr ist, die Berechnung durchführen.

Selbes mit einer ungeraden Zahl, nur andere Rechnung.

 

[dolllinda2810]

Die Auflistung sagt doch genau, was du machen sollst.

So lange n != 1 -> mach die nächsten Punkte. Was verwendet man um etwas x-mal laufen zu lassen, bis etwas eintritt, man aber nicht weiß, wie viele Schritte man dafür braucht?

Wenn n gerade ist n/2 rechnen -> einfache Prüfung und falls diese wahr ist, die Berechnung durchführen.

Selbes mit einer ungeraden Zahl, nur andere Rechnung.

Ja ich weiß. Aber kannst du mir zeigen, welche code kann ich benutze?

 

[FourOhFour]

Ich zitiere einfach mal etwas von einem älteren Beitrag von mir:

Welche Schleife man verwendet habe ich mir immer gemerkt mit:
-> for - wenn du weißt, wie viele Schritte du brauchst
-> while - wenn du nicht weißt, wie viele Schritte du brauchst
-> do-while - wenn es zumindest 1x geschehen muss

Hilft dir das an der Stelle weiter?
Du prüfst in deinem Code nur an einer Stelle, ob "n==1" - und zwar am Anfang. Jedoch soll die Zahl ja so oft verändert werden, bis diese 1 erreicht - bedeutet du musst sie auch x-mal prüfen. Zudem prüfst du nicht, ob die Zahl ungerade ist - bzw. hast die erforderliche Rechnung gar nicht implementiert. Und warum soll das ganze geprüft werden, so lange n > 0? Es soll doch geprüft werden, so lange "n nicht 1" ist.

 

[dolllinda2810]

Ich zitiere einfach mal etwas von einem älteren Beitrag von mir:



Hilft dir das an der Stelle weiter?
Du prüfst in deinem Code nur an einer Stelle, ob "n==1" - und zwar am Anfang. Jedoch soll die Zahl ja so oft verändert werden, bis diese 1 erreicht - bedeutet du musst sie auch x-mal prüfen. Zudem prüfst du nicht, ob die Zahl ungerade ist - bzw. hast die erforderliche Rechnung gar nicht implementiert. Und warum soll das ganze geprüft werden, so lange n > 0? Es soll doch geprüft werden, so lange "n nicht 1" ist.

Ich habe nicht ganz verstanden. Das heißt, anstatt „while n>0“ soll ich „while n != 1“ prüfen.
Und danach prüfe ich, ob die Zahl ungerade oder nicht. Wenn ungerade, dann n= 3*n+1. Aber wie kann ich richtig eine Reihe wie Beispiel herausfinden?

 

[FourOhFour]

Naja, so weit sind wir:

while(n!=1) {
    wenn(n gerade){
        n = n/2;
    }
    ansonsten{
        n = 3 * n + 1;
    }
}

Ich denke der Code gibt schon relativ viel weg. Allerdings musst du nun auch noch die Elemente, sowie die Anzahl der Elemente ausgeben. Daran kannst du ja noch ein wenig tüfteln, damit deine Ausgabe der von der Aufgabe identisch ist.

 

[Blender3D]

Ich formuliere die Aufgabenstellung für dich etwas um.
Ein wichtiges Prinzip, um Spagetti-Code zu vermeiden heißt Teile und Herrsche. Das bedeutet: Wenn Du ein großes Problem lösen willst, zerlege es in kleine Teilprobleme und löse zuerst diese. Mit den Lösungen ist es dann einfach das Hauptproblem zu lösen.
Teilprobleme Deiner Aufgabe sind:
1) Integer Wert von der Konsole einlesen

public static int inputNumber(Scanner scanner, String text)

Die Funktion soll sicherstellen, dass nur Werte größer gleich Eins eingeben werden.
Gibt der Benutzer eine Zahl kleiner 1 oder einen String ein, soll mit einem Hinweis auf den Fehler die Eingabe wiederholt werden bis eine brauchbare Eingabe erfolgt ist.
2) Aus einem Integer Wert größer oder gleich eins den nächsten Folgewert laut Vorschrift berechnen.

Mit diesen Bildungsgesetzen soll eine Zahlenfolge konstruiert werden: (n ∈ N)
• Beginne mit einer natürlichen Zahl n > 0
• ist n gleich 1, beende das Programm
• Ist n gerade, berechne n/2
• Ist n ungerade, berechne 3 ∗ n + 1

public static int nextNumber(int num)

Schreibe diese Funktionen.
Eine mögliche Lösung des Hauptproblems sieht dann so aus.

    int cnt = 1;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = inputNumber(scanner, "Geben Sie eine Zahl ein: ");
        while (n > 1) {
            System.out.print(n + ", ");
            cnt++;
            n = nextNumber(n);
        }
        System.out.println(n);
        System.out.println("Anzahl der Elemente: " + cnt);
        scanner.close();