有人可以帮我分解并理解这个 collat​​z 序列代码吗？

Question

我是一名全新的编程研究生，遇到了一些麻烦。我正在解决一个教科书问题，该问题要我取一个正整数并打印该数字的 Collatz 序列。

    while num !=1:

        print(num)

        if num%2==0:

            num = num//2

    else:

        num = 3*num+1

print(1)

现在，此代码有效。我得到了数学逻辑。但是有些部分我不明白。

首先是 print(num)，这样做是为了让代码打印输入的数字，因为那是序列的开始。但是，将其置于循环前端的逻辑/解释是什么？

其次，对于 num = num//2 和 num = 3*num+1，为什么代码运行只需要这些？最后，我们的目标是打印整个序列，直到输入变为 1。我认为您需要在顶部设置一个累加器。即 lst = [] 将每个值附加到该列表中，然后返回列表。为什么只是重新标记它们 num = 工作？每次迭代时，是否不会删除先前的值，因为它没有存储在任何地方？

最后，为什么我们不需要以 return 结束循环？它怎么知道打印整个数字序列？它以 print(1) 结束，因为每个输入都需要以它结束，并且它在 1 之前终止。但是，我没有调用该函数（它是我这边的一个函数，而不仅仅是一个 while 循环）来采取行动。它只是……做到了。

如果这有点令人困惑，我很抱歉，但我正在尝试理解正确的代码答案。我大部分时间都在做累加器之类的东西，所以我不确定为什么不需要累加器，num = 做了什么，以及如何用 print(1) 结束它并出现整个序列。

Answer 1

首先是 print(num)，这样做是为了让代码打印输入的数字，因为那是序列的开始。但是，将其置于循环前端的逻辑/解释是什么？它被放置在原处，因为它不只是用来打印输入的数字。每次到达代码中的那个点时，它都会打印代码中那个点发生的任何num事情。在第一次迭代中，是序列的第一个元素。在第二次迭代中，现在是序列的第二个元素。在第三次迭代中，是第三个元素，依此类推。这将打印序列的每个元素，除了，因为循环在该点中断，这就是为什么在循环之后有一个单独的元素。numnumnumprint1print(1)其次，对于 num = num//2 和 num = 3*num+1，为什么代码运行只需要这些？最后，我们的目标是打印整个序列，直到输入变为 1。我认为您需要在顶部设置一个累加器。即 lst = [] 将每个值附加到该列表中，然后返回列表。为什么只是重新标记它们 num = 工作？每次迭代时，是否不会删除先前的值，因为它没有存储在任何地方？print(num)在计算时打印每个序列元素，因此程序不需要显式保存元素。该程序确实忘记了以前的值，但它们已经被打印出来了。记住打印输出是其他工具的工作——例如，如果您使用指向文件的 stdout 运行它，打印输出将写入文件。最后，为什么我们不需要以 return 结束循环？它怎么知道打印整个数字序列？它以 print(1) 结束，因为每个输入都需要以它结束，并且它在 1 之前终止。但是，我没有调用该函数（它是我这边的一个函数，而不仅仅是一个 while 循环）来采取行动。它只是……做到了。return有两个工作：结束当前函数执行，设置返回值。如果执行到一个函数的末尾而没有执行一个return，该函数的执行仍然结束，返回值为None。return不参与打印输出。print如上所述，这就是工作。至于不调用该函数，我们无法回答这是怎么回事。我们需要查看您实际运行的内容，包括实际功能。

Answer 2

这就是没有列表的输出“神奇地出现”的方式见#1你总是从一个函数返回......在这种情况下你没有返回，而是打印列表将 atime.sleep放在那里（在你的循环内）以可视化正在发生的事情可能会有所帮助这个站点：python tutor - 看看它是如何工作的有助于可视化代码执行