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  • Ruby

    5452questions

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関数 +  数値  ???

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masamasamasa

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関数に+1している部分がわかりません。

コラッツの問題で何回計算したかを返す関数です。

def collatz(n)
    print "n = ", n, "\n"
    if n == 1
        0
    elsif n%2 == 0
        collatz(n / 2) + 1
    else
        collatz(3 * n + 1) + 1
    end
end
collatz(10)


上記のように入力すると、
イメージ説明
上記のように出力されます。
コードの中で、関数に+1をしている部分がわかりません。
おそらく計算された回数が合計されて返されているのでしょうが、
sumやcountといった合計を入れる変数がないので、
どうゆう原理で合計されているかが、わかりません。

どなたかわかりやすく教えてもらえないでしょうか?

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回答 3

checkベストアンサー

0

こんな感じになってます。

n    collatz再帰呼び出しの引数   collatzの戻り値
10   5                           6
5    16                          5
16   8                           4
8    4                           3
4    2                           2
2    1                           1
1    -                           0

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  • 2017/12/14 13:20

    ご回答ありがとうございます。
    if n == 1 の時に 0 が返されるので、
    その 0 に足していっている +1 ということ
    で良かったでしょうか?

    キャンセル

  • 2017/12/14 16:35

    その通り。 < その 0 に足していっている +1 ということ
    collatz(10)
    = collatz(5) + 1
    = collatz(16) + 1 + 1
    = collatz(8) + 1 + 1 + 1
    = collatz(4) + 1 + 1 + 1 + 1
    = collatz(2) + 1 + 1 + 1 + 1 + 1
    = collatz(1) + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1
    = 0 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1

    キャンセル

0

返す値だけに注目すると

n == 1の時に0
n が偶数の時にcollatz(省略) + 1
n が奇数の時にcollatz(省略) + 1

ということで、1にたどり着くまでのコールスタックの深さが返ります

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まず、単純に コラッツ計算をして、計算の長さをもとめてみます。
ccc.rb

# https://qiita.com/keigo1450/items/d9605c94770e928409c0
# コラッツ問題でRubyの練習
def collatz(n)
  if n.even?
    n / 2
  else
    (n * 3) + 1
  end
end

try = 0
n = ARGV[0].to_i

puts "Start: #{n}"
loop do
  break if n == 1
  try += 1
  n = collatz(n)
  puts format("%10d", n)
end
puts "Steps: #{try}"

コラッツ計算を再帰をつかって書き直してみます。
ccc1.rb

def collatz_x(n)
  puts format('%8d', n)
  return if n == 1

  if n.even?
    collatz_x(n / 2)
  else
    collatz_x(n * 3 + 1)
  end
end

n = ARGV[0].to_i
collatz_x(n)

collatz_x は、計算経過を puts で表示してますが、メソッドからの返り値はありません。
返り値を +1 したものを返すようにすると、この関数がよばれた回数を得ることができます。
ccc2.rb

def collatz_x(n)
  puts format('%8d', n)
  return 0 if n == 1

  if n.even?
    collatz_x(n / 2) + 1
  else
    collatz_x(n * 3 + 1) + 1
  end
end

n = ARGV[0].to_i
puts collatz_x(n)

それぞれを実行した結果を示します。
イメージ説明

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