コラッツ数列のコードについて

Question

環境：Mac OS,Python3系

コラッツ数列のコードを下記のように書いてRUNしましたが最後に「１」が表示されません。
どうすれば「１」と表示できるようになるかご教授ください。
また、皆様ならこうコードを書くといった例となるコードを提示していただければ幸いです。

def collatz(number):
    if number % 2 == 0:
        return int(number / 2)
    elif number % 2 == 1:
        return int(3 * number + 1)

print('整数を入力してください。')
number = int(input())


while collatz(number) != 1:
    collatz(number)
    number = collatz(number)
    print(number)

RUN後↓（例えば「３」入力なら、、、
3
10
5
16
8
4
2

と表示され、最後に「１」が表示されません。

Answer 1

なにせ条件式がnumber != 1なので、ループを抜けてしまいますね。

この問題のロジックはdo whileとか代入式があれば書きやすいのですが、どちらも現在のpythonにはありません。

LouiS0616さんのように無限ループにするのが比較的スマートでわかりやすい方法です。

while True:
    number = collatz(number)
    print(number)

    if number == 1:
        break    

他にあまりうまい手はないと思うので、私ならこれで済ませるかな・・・

---

その他雑多な改善を施したコード。

def collatz(number):
    if number % 2 == 0:
        return number // 2  # 整数の商
    else:  # elseで良い
        return 3 * number + 1  # // intは不要では？

number = int(input("整数を入力してください\n"))  # inputの引数に文字列を渡すとpromptを出してくれる（今回は改行するのでメリットがあるかは微妙。printでもいい）
while True:
    number = collatz(number)
    print(number)

    if number == 1:
        break    

Comments

[Kyohei]

hayataka2049樣ありがとうございます。
書き方によってこれほど違うのですね。大変勉強になります！
コードは極力シンプルに。を意識して書こうと思います☆

Answer 2

何回もcollatz関数を呼ぶのは無駄なので、私ならこう書きます。

print(number)
while number != 1:
    number = collatz(number)
    print(number)

あるいは次のように無限ループにします。

while True:
    print(number)
    number = collatz(number)

    if number == 1:
        break 
        
print(1)   

ただし後者の場合、入力として1が与えられたときは期待通りに動作しません。

Comments

[Kyohei]

LouiS0616様ありがとうございます。
後者のコードは発想に全くありませんでした、非常に勉強になります☆

Answer 3

def collatz(number):
    if number % 2 == 0:
        return int(number / 2)
    else:
        return int(3 * number + 1)

print('整数を入力してください。')
number = int(input())

while True:
    print(number)
    if number == 1:
        break
    number = collatz(number)

while のなかでは、 1 度だけ collatz メソッドを呼ぶようになっているべきです。
また、number を print した後に ==1 か？ を判定するようにしないと1 は print されません。

while True をつかうのが嫌なら、こんなふうにする案もあります。

def collatz(number):
    if number % 2 == 0:
        return int(number / 2)
    else:
        return int(3 * number + 1)

def calc_and_print(number):
    ret = collatz(number)
    print(ret)
    return ret

print('整数を入力してください。')
number = int(input())

while number != 1:
    number = calc_and_print(number)

計算と print を行うことを１つのメソッドにまとめてしまえば、確実に数列の値は確実に表示されます。

追記：
ループのなかで 数列の計算と print をするから、いろいろと混乱するのです。
数列の生成を generator にして、 ループ本体を print だけにするとスッキリします。
c_gen.py

def collatz(number):
    while True:
        yield number
        if number == 1:
            return None

        if number % 2 == 0:
            number = int(number / 2)
        else:
            number = int(3 * number + 1)

for i in collatz(int(input("整数を入力してください。:"))):
    print(i)

# for i in range(1, 100):                                                                                         
#    nums = [x for x in collatz(i)]                                                                               
#    print(i, ":", nums)

実行例

Comments

[Kyohei]

katoy樣ありがとうございます。
「number を print した後に ==1 か？ を判定するように」大変理解できました。
フローが頭の中でごちゃごちゃしていたようです。
プログラミングは英語に似ているなと思います。英語もプログラミングも「配置」の言語なのだと。
申し訳ありません、まだリストの勉強していなくてご提示くださったコードは追々に理解に努めさせていただきます。

Answer 4

最後に1が表示されない原因

collatz(number) の返り値が1になった時点で、collatz(number) != 1が False になり、print() する前に while ループを抜けてしまうからです。

Tips

Python 3 では、 // を使うと、整数同士の演算で商を計算できます。

print(5 / 2)  # 2.5 (float型)
print(5 // 2) # 2 (int型)が

サンプルコード

def collatz(number):
    if number % 2 == 0:  # 偶数
        return number // 2
    elif number % 2 == 1:  # 奇数
        return 3 * number + 1

print('整数を入力してください: ', end='')
number = int(input())

while True:
    number = collatz(number)
    print(number, end=' ')

    if number == 1:
        break

整数を入力してください: 10
5 16 8 4 2 1 

Comments

[Kyohei]

tiitoi様ありがとうございます。
／／←初見でした。大変勉強になります！