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Algorithm is poor
/*
Hailstone序列，也叫做3n+1序列，问题如下：
（1）输入一个正整数n；
（2）如果n=1则结束；
（3）如果n是奇数，则n变为3n+1，否则n变为n/2；
Hailstone序列的特殊之处在于：尽管很容易将这个问题讲清楚，但直到今天仍不能保证这个问题的算法对所有可能的输入都有效——即至今没有人证明对所有的正整数该过程都终止。
*/
#include <stdio.h>
int hailstone( int n ) {
int length = 1;
while ( 1 < n ) {
printf("%d ", n);
if ( n % 2) n = 3*n + 1;
else n /= 2;
length++;
}
printf("\n\n");
return length;
}
int main() {
hailstone(42);
hailstone(7);
hailstone(27);
return 0;
}
TM running example
(<,1;0,L,<): 当前状态为<，且当前字符为1，则将当前字符修改为0，读写头转向左侧邻格，转入<状态，指令执行4次
(<,0;1,R,>): 当前状态为<，且当前字符为0，则将当前字符修改为1，读写头转向右侧邻格，转入>状态，指令执行1次
(<,#;1,R,>): 当前状态为>，且当前字符为0，指令不执行，可省略
(>,0;0,R,>): 当前状态为>，且当前字符为0，则将当前字符修改为0，读写头转向右侧邻格，转入>状态，指令执行4次
(>,#;#,L,h): 当前状态为>，且当前字符为#，则将当前字符修改为#，读写头转向左侧邻格，转入h状态并停机
RAM running example
RAM算法：
0 R[3] <- 1
1 R[0] <- R[0] + R[3] // c = 1 + c
2 R[0] <- R[0] - R[1] // c -= d
3 R[2] <- R[2] + R[3] // x++
4 IF R[0] > 0 GOTO 2 // c > 0 循环
5 R[0] <- R[2] - R[3] // else x--
6 STOP // return x
c = 1 + c;
for (x = 0; c > 0; x++)
c -= d;
return x;
| Step | R[0] | R[1] | R[2] | R[3] | Instruction (IR) | meaning |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 12 | 5 | 0 | 0 | R[3] <- 1 | |
| 1 | ^ | ^ | ^ | 1 | R[0] <- R[0] + R[3] | c = 1 + c |
| 2 | 13 | ^ | ^ | ^ | R[0] <- R[0] - R[1] | c-=d |
| 3 | 8 | ^ | ^ | ^ | R[2] <- R[2] + R[3] | x++ |
| 4 | ^ | ^ | 1 | ^ | IF R[0] > 0 GOTO 2 | c > 0 |
| 5 | ^ | ^ | ^ | ^ | R[0] <- R[0] - R[1] | c-=d |
| 6 | 3 | ^ | ^ | ^ | R[2] <- R[2] + R[3] | x++ |
| 7 | ^ | ^ | 2 | ^ | IF R[0] > 0 GOTO 2 | c > 0 |
| 8 | ^ | ^ | ^ | ^ | R[0] <- R[0] - R[1]] | c-=d |
| 9 | 0 | ^ | ^ | ^ | R[2] <- R[2] + R[3] | x++ |
| 10 | ^ | ^ | 3 | ^ | IF R[0] > 0 GOTO 2 | c < 0 |
| 11 | ^ | ^ | ^ | ^ | R[2] <- R[2] + R[3] | x– |
| 12 | 2 | ^ | ^ | ^ | R[2] <- R[2] + R[3] | return x |
