使用列表推导式解决 Collat​​z 猜想

Question

有没有一种方法可以使用列表推导式来检验 Collat​​z 猜想，而无需使用 while 语句或其他方法将 n 值附加到 ls 中，而无需在每个语句后添加 ls ？

from random import choice
from time import sleep

n = choice([x for x in range(2, 99*99) if all(x%y != 0 for y in range(2, x))])
ls = []
ls.append(n)
while True:
    if n % 2 == 0:
        n = n // 2
        ls.append(n)
    elif n % 2 != 0:
        n = (3 * n) + 1
        ls.append(n)
    if n == 1:
        break
print(ls)

Answer 1

一种方法（“丢失”初始数字，但我认为这对于目的并不重要）：

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print(f\'{n}:\')\nprint([n := 3*n+1 if n%2 else n//2\n       for _ in iter(lambda: n, 1)])\n

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输出n = 92：

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92:\n[46, 23, 70, 35, 106, 53, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]\n

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一个（ab）使用基于 kolypto 的列表组合：

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print([memo\n       for memo in [[n]]\n       for n in memo\n       if n == 1 or memo.append(n//2 if n%2==0 else n*3+1)\n      ][0])\n

\n

输出n = 92：

\n

[92, 46, 23, 70, 35, 106, 53, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]\n

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我仍然认为while循环是合适的方式，但事实证明它并没有快很多。求解从 1 到 5000 的所有 n 的时间：

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 78 ms  while_loop_ewz93\n 87 ms  list_comp_Kelly\n126 ms  list_comp_kolypto\n 82 ms  list_comp_kolypto_Kellied\n

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我的iter(lambda: n, 1)模拟while n != 1:。更一般地，while condition:可以使用 进行模拟iter(lambda: bool(condition), False)。（例如，bool如果条件已经是 a ，则不需要显式的。）booliter(lambda: mystring.startswith(\'x\'), False)

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基准代码（在线尝试！）与 ewz93 和 kolypto 的修改为也不包括起始编号（为了更公平的比较）：

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from timeit import repeat\n\ndef while_loop_ewz93(n):\n    ls = []\n    while n != 1:\n        n = n // 2 if n % 2 == 0 else (3 * n) + 1\n        ls.append(n)\n    return ls\n\ndef list_comp_Kelly(n):\n    return [n := 3*n+1 if n%2 else n//2\n            for x in iter(lambda: n, 1)]\n\ndef list_comp_kolypto(n):\n    return [\n        *(lambda memo: [\n            memo.append(n // 2 if n%2==0 else n*3+1) or memo[-1]\n            for n in memo\n            if memo[-1] != 1\n        ])([n])\n    ]\n\ndef list_comp_kolypto_Kellied(n):\n    return [\n        memo\n        for memo in [[n]]\n        for n in memo\n        if n == 1 or memo.append(n//2 if n%2==0 else n*3+1)\n    ][0]\n\nfuncs = [\n    while_loop_ewz93,\n    list_comp_Kelly,\n    list_comp_kolypto,\n    list_comp_kolypto_Kellied,\n]\n\nfor _ in range(3):\n    for func in funcs:\n        t = min(repeat(lambda: list(map(func, range(1, 5001))), number=1))\n        print(\'%3d ms \' % (t * 1e3), func.__name__)\n    print()\n

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