[PAT(B)]1005. 继续(3n+1)猜想 (25)源码 链表实现

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卡拉兹(Callatz)猜想：


对任何一个自然数n，如果它是偶数，那么把它砍掉一半；如果它是奇数，那么把(3n+1)砍掉一半。这样一直反复砍下去，最后一定在某一步得到n=1。卡拉兹在1950年的世界数学家大会上公布了这个猜想，传说当时耶鲁大学师生齐动员，拼命想证明这个貌似很傻很天真的命题，结果闹得学生们无心学业，一心只证(3n+1)，以至于有人说这是一个阴谋，卡拉兹是在蓄意延缓美国数学界教学与科研的进展……


我们今天的题目不是证明卡拉兹猜想，而是对给定的任一不超过1000的正整数n，简单地数一下，需要多少步（砍几下）才能得到n=1？


输入格式：每个测试输入包含1个测试用例，即给出自然数n的值。


输出格式：输出从n计算到1需要的步数。


输入样例：
3
输出样例：
5




1005
卡拉兹(Callatz)猜想已经在1001中给出了描述。在这个题目里，情况稍微有些复杂。


当我们验证卡拉兹猜想的时候，为了避免重复计算，可以记录下递推过程中遇到的每一个数。例如对n=3进行验证的时候，
我们需要计算3、5、8、4、2、1，则当我们对n=5、8、4、2进行验证的时候，就可以直接判定卡拉兹猜想的真伪，而不需要重复计算，
因为这4个数已经在验证3的时候遇到过了，我们称5、8、4、2是被3“覆盖”的数。我们称一个数列中的某个数n为“关键数”，
如果n不能被数列中的其他数字所覆盖。


现在给定一系列待验证的数字，我们只需要验证其中的几个关键数，就可以不必再重复验证余下的数字。你的任务就是找出这些关键数字，
并按从大到小的顺序输出它们。


输入格式：每个测试输入包含1个测试用例，第1行给出一个正整数K(<100)，第2行给出K个互不相同的待验证的正整数n(1<n<=100)的值，
数字间用空格隔开。


输出格式：每个测试用例的输出占一行，按从大到小的顺序输出关键数字。数字间用1个空格隔开，但一行中最后一个数字后没有空格。


输入样例：
6
3 5 6 7 8 11
输出样例：
7 6
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


typedef enum{TRUE, FALSE}Bool;


typedef struct LNode{
int Data;
Bool flag; // 检查是否被覆盖
struct LNode *next;
}Node, *List;




void Insert_SortList(List LHead, int num); // 将num插入链表，并从大到小排列
void CheckKey(List ListNode, List listHead); // 检查pointer是否为关键数字节点，若是，将key置1
void RefleshFlag_Of_List(List listHead); // 将listHead所指链表的flag全部置0


int main(){
int n; // 数据个数
int num;
List listHead = (List)malloc(sizeof(Node));// 头节点
List pointer; // 工作指针
listHead->next = NULL;
scanf("%d", &n);
while (n != 0)
{
scanf("%d%*c", &num);
Insert_SortList(listHead, num);
n--;
}
pointer = listHead;
n = 0;
RefleshFlag_Of_List(listHead);// 更新链表状态
while (pointer->next != NULL)
{// 依次检查
CheckKey(pointer->next, listHead);// 判断是否为关键数字
pointer = pointer->next;
}
pointer = listHead;


while (pointer->next != NULL){
if (pointer->next->flag == FALSE){
n++;
if (n == 1)
printf("%d", pointer->next->Data);
else
printf(" %d", pointer->next->Data);
}
pointer = pointer->next;
}
return 0;
}


void Insert_SortList(List LHead, int num){
List pointer = LHead;// 工作指针
List pointerC;// 临时指针
while ((pointer->next != NULL) && (num < pointer->next->Data)){
pointer = pointer->next;
}


if (pointer->next == NULL){
pointer->next = (List)malloc(sizeof(Node));
pointer->next->Data = num;
pointer->next->next = NULL;
}
else{
pointerC = pointer->next;
pointer->next = (List)malloc(sizeof(Node));
pointer->next->Data = num;
pointer->next->next = pointerC;
}


}


void CheckKey(List ListNode, List listHead){
List pointer; // 工作指针
int n = ListNode->Data;// 卡拉兹整数
pointer = listHead;
while (n != 1){
if (n % 2 == 0)// 偶数
n = n / 2;
else // 奇数
n = (3 * n + 1) / 2;
while (pointer->next != NULL){
if (pointer->next->Data == n){
pointer->next->flag = TRUE;
}
pointer = pointer->next;
}
pointer = listHead;
}
}


void RefleshFlag_Of_List(List listHead){
List pointer = listHead;// 工作指针
while (pointer->next != NULL){
pointer->next->flag = FALSE;
pointer = pointer->next;
}
}