Python考拉兹猜想输出序列代码实践

Python考拉兹猜想是一个著名的数学问题，主要思想是对于任意一个正整数n，如果n是偶数，那么将n除以2；如果n是奇数，那么将n乘以3再加1。将得到的新数重复以上操作，直到最终结果为1为止。而考拉兹猜想就是猜测对于任何一个正整数n最终都可以变成1。Python可以用很简洁的代码实现该算法，具体步骤如下：

获取用户输入的正整数

def get_input():
    while True:
        num = input("Please enter a positive integer:")
        try:
            num = int(num)
            if num <= 0:
                print("Error:Invalid input, must be a positive integer.")
            else:
                break
        except ValueError:
            print("Error:Invalid input, please enter an integer.")
    return num

该部分代码首先通过循环获取用户输入，保证输入的是一个正整数；然后将字符串转换为整数，如果输入的小于等于0则提示错误，如果是正整数则跳出循环并返回数值。

算法实现

def collatz_conjecture(num):
    result = str(num)
    while num != 1:
        if num % 2 == 0:
            num //= 2
        else:
            num = num * 3 + 1
        result += " -> " + str(num)
    return result

该部分代码首先定义一个空字符串result来存储结果；然后通过循环实现考拉兹猜想算法，每次循环按照考拉兹猜想原则修改num的值；最后将每次修改后的num值以" -> "为分隔符添加到result字符串中。当num为1时，说明已经完成了整个考拉兹猜想过程，停止循环并返回result字符串。

整体实践

def main():
    num = get_input()
    result = collatz_conjecture(num)
    print(result)

if __name__ == '__main__':
    main()

该部分代码通过调用get_input()函数获取用户输入的正整数num，然后将num传递给collatz_conjecture()函数进行算法实现。最后将返回的结果result打印到屏幕上。

示例1：

Please enter a positive integer:7
7 -> 22 -> 11 -> 34 -> 17 -> 52 -> 26 -> 13 -> 40 -> 20 -> 10 -> 5 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1

示例2：

Please enter a positive integer:12
12 -> 6 -> 3 -> 10 -> 5 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1

以上是Python考拉兹猜想输出序列代码实践的完整攻略，包括获取用户输入、实现考拉兹猜想算法和调用主函数三个部分，可以通过示例演示来加深理解。