コラッツ予想計算ツール
このコラッツ予想計算ツールでは、任意の初期値について1に到達するまでのステップ数、最大値、数列全体、そして指定した上限までの最長記録を確認できます。
計算例:初期値 n 27 · 記録を探す上限 10,000 → 結果:27は111ステップで1に到達します。出典:Wikipedia – Collatz-Problem (3n+1-Vermutung)。更新日:
計算方法
コラッツ数列は、偶数なら2で割り、奇数nなら3n+1にして、1に達するまで続けます。初期値27は111ステップかかり、途中で9232まで上がります。
計算のしかた
nが偶数ならn/2、奇数なら3n+1にします。これを1に達するまで繰り返します(その後は1 → 4 → 2 → 1の循環になります)。計算は任意の大きさの整数で行うため、大きな初期値でも途中の値が正確です。また、指定した上限までで最もステップ数が多い初期値も探します。10,000未満では6171(261ステップ)、1,000,000未満では837,799(524ステップ)です。
知っておくと便利
- コラッツ予想は、すべての正の整数が最終的に1に至るというものです。未解決で、10¹⁸をはるかに超える範囲でも反例は見つかっていません。
- 数列は下がる前に大きく上がることが多く、「雹(ひょう)の数列」とも呼ばれます。
- ステップ数はOEISの数列A006577と一致します。
よくある質問
コラッツ数列とは?
偶数なら2で割り、奇数なら3倍して1を足す操作を繰り返す数列です。予想は、必ず1に到達するというものです。
27は何ステップかかりますか?
111ステップで、最大値は9232です。小さな数にしては非常に長い部類です。
コラッツ予想は証明されていますか?
いいえ。2 × 10²⁰を超える数までコンピューターで確認されていますが、一般的な証明はありません。
100万未満で最長の数列を持つ初期値は?
837,799で、524ステップです。
出典・根拠
- Wikipedia – Collatz-Problem (3n+1-Vermutung)
- OEIS A006577 – Number of halving and tripling steps to reach 1 in the 3x+1 problem
更新日: · 編集方針
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