Collatz猜想C 怪异的输出，数量很大

Question

所以，我很无聊，决定做一些完全随机的东西，然后我遇到了Collatz的猜想：以任何正数开头，如果是任何正数，如果是，则偏向两个。如果很奇怪，请乘以三，然后添加一个。重复此操作时，您将以第一名结束。所以我制作了此代码：

//卢卡斯·诺克(Lucas knook(的collatz猜想

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main() {
    long long n;
    cin >> n;
    cout << setw(5) << n;
    while(true){
        if(n % 2 == 0 && n != 1){
            //is even
            cout << " E" << endl;
            n /=2;
            cout << setw(5) << n;
        }
        else if(n != 1){
            //is odd
            cout << " O" << endl;
            n = n * 3 + 1;
            cout << setw(5) << n;
        }
        else break;
    }
    cout << " O" << endl << endl << "end loop";
    return 0;
}

我仍在学习C (我刚刚完成了SoloLearn课程，我将获得" c 为假人多合一"的书(，但是我认为这对我来说是一个很好的开始，它可以正常运行。

只有一个小问题：如果我使用大数字，它确实会停止，并且变得奇怪甚至正确，但是...

输入时查看输出的第一部分" 1000000000000000000000000"：

9223372036854775807 O
9223372036854775806 E
4611686018427387903 O
-4611686018427387906 E
-2305843009213693953 O
-6917529027641081858 E
-3458764513820540929 O
8070450532247928830 E
4035225266123964415 O
-6341068275337658370 E
-3170534137668829185 O
8935141660703064062 E
4467570830351532031 O
-5044031582654955522 E
-2522015791327477761 O
-7566047373982433282 E
-3783023686991216641 O
7097673012735901694 E
3548836506367950847 O
-7800234554605699074 E

ehm，有点奇怪，不是吗？(不要看线路断裂，它是完美的堆叠，只是在这里没有显示，因为我复制了输出(

有人可以向我解释为什么会发生这种情况以及如何解决？

Answer 1

您超出了long long整数值的限制。输出中的第一个值被截断为要比输入小得多，然后当您到达4611686018427387903时，它乘以3，因为它甚至没有。那是当它溢出类型并将其包裹成负值时。您需要使用biginteger库，例如ttmath。

Answer 2

基本上，正如其他人指出的那样，您不会检查溢出。但是我想指出的是，您的代码仍然没有有效，因为您不检查是否进入无尽的循环，当乘法和除法序列生成相同的数字时，您的时代将永远不会结束。

这是正确的代码，具有简单的溢出检测：

#include <iostream>
#include <unordered_set>
bool colatazConjecture(int n) {
    std::unordered_set<int> localComputed;
    int newN = 0;
    while (n != 1) {
        if (!localComputed.emplace(n).second) {
            throw "Cycle detected";
        }
        newN = n;
        if (n & 0x1) {
            newN = 3*n + 1;
            if (newN <= n) {
                throw std::overflow_error("Overflow for " + std::to_string(newN));
            }
        } else {
            newN >>= 1;
        }
        n = newN;
    }
}