数学 - JavaScript - コラッツ問題(Collatz problem)

素数夜曲

開発環境

• macOS Sierra - Apple (OS)
• Emacs (Text Editor)
• JavaScript (プログラミング言語)
• D3.js (JavaScript Library)
• Safari(Web browser)
• 参考書籍
  • JavaScript 第6版 (David Flanagan(著)、村上 列(翻訳)、オライリージャパン)
  • JavaScriptリファレンス 第6版(David Flanagan(著)、木下 哲也(翻訳)、オライリージャパン)
  • インタラクティブ・データビジュアライゼーション(Scott Murray (著)、長尾 高弘 (翻訳)、オライリージャパン)

素数夜曲 (吉田 武 (著)、東海大学出版会)の付録D(女王陛下のLISP)、D.5(コラッツの問題)を JavaScript で取り組んでみる。

コード(Emacs)

HTML5

<div id="graph0"></div>
<label for="n0">n = </label>
<input id="n0" type="number" min="1" step="1" value="27">

<script type="text/javascript" src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/d3/4.2.6/d3.min.js" integrity="sha256-5idA201uSwHAROtCops7codXJ0vja+6wbBrZdQ6ETQc=" crossorigin="anonymous"></script>
<script src="coconatz.js"></script>

JavaScript

'use strict';
let w = 600,
    h = 600,
    padding = 50,
    div_graph = document.querySelector('#graph0'),
    div_output = document.querySelector('#output0'),
    input_n = document.querySelector('#n0');

let cocolatz = (n) => {
    return n === 1 ? [1] :
        [n].concat(
            n % 2 === 0 ? cocolatz(n / 2) : cocolatz(3 * n + 1)
        );
};

let draw = () => {
    let n = parseInt(input_n.value, 10),
        dataset = cocolatz(n),
        xmax = dataset.length,
        ymax = Math.max(...dataset);

    console.log(dataset);
    div_graph.innerHTML = '';
    let svg = d3.select('#graph0')
        .append('svg')
        .attr('width', w)
        .attr('height', h);

    let xscale = d3.scaleLinear()
        .domain([0, xmax])
        .range([padding, w]);
    let yscale = d3.scaleLinear()
        .domain([0, ymax])
        .range([h - padding, padding]);
    let xaxis = d3.axisBottom().scale(xscale);
    let yaxis = d3.axisLeft().scale(yscale);

    let rect_w = xscale(2) - xscale(1);
    svg.selectAll('rect')
        .data(dataset)
        .enter()
        .append('rect')
        .attr('x', (d, i) => xscale(i))
        .attr('y', (d) => yscale(d))
        .attr('width', rect_w)
        .attr('height', (d) => yscale(0) - yscale(d))
        .attr('fill', 'rgba(0, 0, 0, 0)')
        .attr('stroke', 'green');
    
    svg.append('g')
        .attr('transform', `translate(0, ${h - padding})`)
        .call(xaxis);
    svg.append('g')
        .attr('transform', `translate(${padding}, 0)`)
        .call(yaxis);
};

input_n.onchange = draw;

draw();

n =