Congettura di Collatz

La congettura (probabilmente vera ma non ancora dimostrata) afferma che se si applica ripetutamente la formula

\displaystyle f(n) = \begin{cases} n/2 & n\ pari \\ 3n+1 & n\ dispari\end{cases}

si giunge sempre al valore 1, indipendentemente dal valore di partenza (Wikipedia: Congettura di Collatz)

In tutti i casi quando si arriva al valore 1 si interrompe l’esecuzione, altrimenti la sequenza continuerebbe per sempre come

4 –> 2 –> 1 -> 4 –> 2 –> 1 …

Esempio

Ecco la sequenza che comincia da 17

n?
17Dispari3*17 + 1
52Pari52 / 2
26Pari26 / 2
13Dispari3*13 + 1
40Pari40 / 2
20Pari20 / 2
10Pari10 / 2
5Dispari3*5 + 1
16Pari16 / 2
8Pari8 / 2
4Pari4 / 2
2Pari2 / 2
1STOP

Alcuni numeri percorrono una distanza molto grande prima di giungere a 1, altri raggiungono valori molto alti prima di precipitare verso 1.

La sequenza che comincia con 17 (17 -> 52 -> 26 -> 13 -> 40 -> 20 -> 10 -> 5 -> 16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1) ha distanza=12 e altezza=52

La sequenza 167 -> … -> 1 ha distanza=67 e altezza=9232!