中文

Collatz 3x+1 函数停时行为的新结果

综合数学 2021-10-07 v4

摘要

σn=1+nlog23\sigma_n=\lfloor1+n\cdot\log_23\rfloor。对于 Collatz 3x+1 函数,对每个 nNn\in\mathbb{N},存在一组不同的起始数 ss 的剩余类 (mod 2σn)(\text{mod}\ 2^{\sigma_n}),其有限停时 σ(s)=σn\sigma(s)=\sigma_n。令 znz_n 为对每个 n0n\geq0 的这些剩余类的数量,如 OEIS 中 A100982 所列。据推测,对每个 n4n\geq4znz_n 的值由以下公式给出:\begin{align*} z_n=\frac{(m+n-2)!}{m!\cdot(n-2)!}-\sum_{i=2}^{n-1}\binom{\big\lfloor\frac{3(n-i)+\delta}{2}\big\rfloor}{n-i}\cdot z_i, \end{align*} 其中 m=(n1)log23(n1)m=\big\lfloor(n-1)\cdot\log_23\big\rfloor-(n-1),且 δZ\delta\in\mathbb{Z} 在求和中以 5 或 6 项为间隔取不同的值。这使我们能够创建一个迭代算法,对每个 n>6n>6 生成 znz_n

关键词

引用

@article{arxiv.1504.00212,
  title  = {New results on the stopping time behaviour of the Collatz 3x + 1 function},
  author = {Mike Winkler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.00212},
  year   = {2021}
}

备注

18 pages, 1 figure, algorithms/programs in PARI/GP