对比python学julia（第一章）（第四节）冰雹猜想

4.1 依葫芦画瓢

  冰雹猜想是一种非常有趣的数字黑洞,曾让无数的数学爱好者为之痴迷。它有一个非常简单的变换规则,具体来说就是:任意取一个正整数n,如果n是偶数,就把n变成n/2;如果n是奇数,就把n变成3n+1。如此反复进行变换运算,最终一定会得到1,确切地说是落入4-2-1的循环之中。

  例如,对于整数3,按照冰雹猜想的规则进行运算,它的变换过程为:10,5,16,8,4,2经过7次操作,就把整数3变换为1。

  原书中是用自然语言描述验证冰雹猜想的算法步骤，不够直观，这里我们用流程图来描述，便于理解：

  这个程序并不复杂，原书Python程序只有10几行。我把它翻成了julia程序，并且加上scratch（一种用于编程教育的可视化编程软件）程序一起进行对比，因为scratch能直观地看出算法逻辑。

4.2 刨析程序结构

 

  我们再来仔细看看julia的冰雹猜想代码。麻雀虽小五脏俱全，虽然只有19行，但是包含了许多julia编程的基本元素。

1. 1. 注释

      第2行是一个单行注释语句。单行注释以“#”号开头,后面可以是任何内容。注释是给人看的,程序在执行时会自动忽略掉注释。这和python是一样的。

   2. 变量、表达式和赋值操作

      从第3行可以看出，julia是通过赋值来定义变量的，这点和python相同，与其他强类型语言比如java、c#不同。有意思的是第4行数组的赋值，在python中，数组是一个对象，apend方法作为对象的成员函数，通过对象后面的点号“.”来调用的。而julia，对象（类）是不能有成员函数的，所以apend作为独立函数使用。但是不用怀疑julia的面向对象特性，只不过它为了做了更为巧妙的设计，从而带来了性能上的提升。Julia是兼具面向对象和函数式的，这些我们后面再具体介绍。

   3. 流程控制

      第5行是 while循环语句,当条件n!=1成立时,循环体(第6~11行)就会被反复执行。与python不同的是，while循环语句用end作为结尾。不同于python用缩进排版，julia里面，不强制要求缩进排版，函数、循环语句等程序块，基本都是以end结尾，学过Basic语言的同学应该感觉似曾相识。不过这样是不是有点累赘？在while循环体内，有一个条件判断语句if...else,也称选择结构。另外第7行的整除函数，请参考上一节的表格中的描述。

   4. 函数的定义和调用

第1行是函数定义，定义了一个名为bingbao的函数，参数是n。函数定义，python用def，julia用function，并且没有冒号(:)，但是用end结尾。

  上面的julia代码有19行，如果在REPL环境里面书写很不方便，这时候集成开发环境就派上用场了，具体使用方法，下一节介绍，敬请期待。