P11683 [Algo Beat Contest 001 E] Experiments on Collatz
题目背景
| Problem | Score | Idea | Std | Data | Check | Solution |
| :---------------------------------: | :---: | :---------------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------: | :---------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------: | :----------------------------------------------------------: |
| $\text{E - Experiments on Collatz}$ | $475$ | [joe_zxq](https://www.luogu.com.cn/user/623577) | [joe_zxq](https://www.luogu.com.cn/user/623577) | [joe_zxq](https://www.luogu.com.cn/user/623577) | [fcy20180201](https://www.luogu.com.cn/user/866154) | [Link](https://www.luogu.com.cn/article/1bqxjjm6) by [joe_zxq](https://www.luogu.com.cn/user/623577) |
有朝一日,当星辰与智慧交相辉映,那些曾经的数学难题终将在人类不懈的探索下迎刃而解。那一刻,不仅是难题的征服,更是心灵与理性的飞跃。人类将在数学的浩瀚宇宙中,以无畏的勇气与无尽的好奇,继续前行,越走越远,于未知中播种希望,于挑战中绽放辉煌,书写属于全人类的智慧篇章。
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这使你充满了决心。
题目描述
角谷猜想由日本数学家角谷静夫提出,是指对于每一个正整数 $n$,如果它是奇数,则对它乘 $3$ 再加 $1$,如果它是偶数,则对它除以 $2$,如此循环,最终都能够得到 $1$,故又称为 $3n+1$ 猜想。
如 $n = 6$,根据上述操作,得出 $6 \to 3 \to 10 \to 5 \to 16 \to 8 \to 4 \to 2 \to 1$。
小 Z 对这个猜想十分感兴趣,因为如此简单易懂的猜想却从来无人证明,也无人推翻。于是他决定开始研究这个问题。
定义 $f(n)$ 表示正整数 $n$ 变为 $1$ 需要的操作次数,例如 $f(6)=8$。保证在 $1 \sim 10^7$ 的范围内,角谷猜想是正确的。
形象地说,$f(n)$ 的计算步骤如下图所示:
![](https://pic.imgdb.cn/item/6697b7d8d9c307b7e96ddbbf.png)
小 Z 的计算能力很差,于是想让你帮他进行计算。他将会对你进行 $Q$ 次询问,类型为 $t \in \{1,2\}$:
- 若 $t=1$,读入整数 $x$,请你求出最小的 $y$,使得 $f(y) \ge x$。
- 若 $t=2$,读入正整数 $l$ 和 $r$,请你求 $ \prod\limits_{i=l}^{r} f(i) \bmod 1145141923$。
- 若 $t=3$,请你判断角谷猜想是否是正确的。当然啦,小 Z 知道这个问题对于你太难了,所以不存在这样的询问。但是聪明的你能解决这个数学难题吗?
输入格式
无
输出格式
无
说明/提示
#### 样例解释 #1
如表所示,是 $1 \le n \le 6$ 的 $f(n)$ 的值。
| 函数 | 函数值 |
| :----: | :----: |
| $f(1)$ | $0$ |
| $f(2)$ | $1$ |
| $f(3)$ | $7$ |
| $f(4)$ | $2$ |
| $f(5)$ | $5$ |
| $f(6)$ | $8$ |
对于第一次询问,$f(2) \ge 1$,可以证明没有 $y < 2$ 使得 $f(y) \ge 1$。
对于第二次询问,$f(3) \ge 2$,可以证明没有 $y < 3$ 使得 $f(y) \ge 2$。
对于第三次询问,$f(3) \ge 7$,可以证明没有 $y < 3$ 使得 $f(y) \ge 7$。
对于第四次询问,$f(6) \ge 8$,可以证明没有 $y < 6$ 使得 $f(y) \ge 8$。
对于第五次询问,$f(2) \times f(3) \times f(4) = 1 \times 7 \times 2 = 14$。
#### 样例解释 #2
对于 $t=2$ 的询问,注意对 $1145141923$ 取模。
#### 数据范围
对于 $100\%$ 的数据,保证 $1 \le Q \le 10^6$。对于每次询问,$t \in \{1,2\}$。对于每次 $t=1$ 的询问,$0 \le x \le 685$。对于每次 $t=2$ 的询问,$1 \le l \le r \le 10^7$。
#### 提示
请使用较快的读写方式。