使用递归缩减BigInteger时出现异常循环问题求助

作业要求实现一个递归缩减BigInteger的方法：

• 若数字为偶数，将其减半后重复操作
• 若为奇数，将其乘3加1后重复操作
• 统计操作次数，直到数字变为1时返回总次数

实际运行时发现，BigInteger先缩减到1，之后却开始向上循环，数值不断增大，计数器也随之递减，找不到原因。

附上原代码：

public int Problem9(BigInteger value) {
    BigInteger zero = BigInteger.valueOf(0);
    BigInteger one = BigInteger.valueOf(1);
    BigInteger two = BigInteger.valueOf(2);
    BigInteger three = BigInteger.valueOf(3);

    int count = reduceBigInt(value, zero, one, two, three, 1);
    
    return count;
}
public int reduceBigInt(BigInteger num, BigInteger zero,
        BigInteger one, BigInteger two, BigInteger three, int i) {
    
    if (num.equals(one))
        return i;
    else if ((num.remainder(two)) == zero)
        reduceBigInt((num.divide(two)), zero, one, two, three, i++);
    else
        reduceBigInt((num.multiply(three).add(one)), zero, one, two, three, i++);
    return i;
}

你的代码存在两个关键错误：

1. BigInteger值比较错误：
   用==比较num.remainder(two)和zero是在比较对象引用，而非实际数值。BigInteger是引用类型，必须用equals()方法做值比较，正确判断偶数的写法是num.remainder(two).equals(zero)。

2. 递归结果未传递+计数器递增错误：

   • 调用递归方法后没有返回其结果，而是直接执行return i，导致递归栈回溯时返回的是当前层的初始i值，出现计数器递减的假象。
   • i++是后置递增，传递给递归方法的是递增前的数值，应该用i+1（无副作用，更安全）来传递更新后的计数。

修复后的代码：

public int Problem9(BigInteger value) {
    BigInteger zero = BigInteger.valueOf(0);
    BigInteger one = BigInteger.valueOf(1);
    BigInteger two = BigInteger.valueOf(2);
    BigInteger three = BigInteger.valueOf(3);

    return reduceBigInt(value, zero, one, two, three, 0); // 初始计数设为0，符合"操作次数"定义
}

public int reduceBigInt(BigInteger num, BigInteger zero,
        BigInteger one, BigInteger two, BigInteger three, int count) {
    
    if (num.equals(one)) {
        return count;
    } else if (num.remainder(two).equals(zero)) {
        return reduceBigInt(num.divide(two), zero, one, two, three, count + 1);
    } else {
        return reduceBigInt(num.multiply(three).add(one), zero, one, two, three, count + 1);
    }
}

补充说明：

• 初始计数改为0更合理：输入为1时操作次数为0，每执行一次变换（减半/乘3加1）计数加1，符合实际操作次数统计逻辑。
• 去掉了冗余的return i，直接返回递归调用结果，保证计数能正确沿着递归栈向上传递。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jesse Lucas