Python Collatz序列问题：查找≤起始数且序列长度更长的数值

给定起始正整数x，找出所有小于等于x的正整数中，Collatz序列长度大于x本身Collatz序列长度的数值；存在多个符合条件的数值时，返回序列长度最大的那个。

示例：当起始数为4时：
4的Collatz序列：4→2→1，长度为3
3的Collatz序列：3→10→5→16→8→4→2→1，长度为8
2的Collatz序列：2→1，长度为2
1的Collatz序列：1，长度为1
最终符合要求的返回结果为3

• 全局变量未在循环内重置：sequence、length_of_sequence定义在for循环外部，计算完第一个数值的序列后没有清空重置，后续计算的长度会叠加之前的结果，统计值完全错误。
• 序列元素添加逻辑错误：sequence.append(1)写在while循环内部，每次迭代计算完下一个数值都会新增一次1，导致1被重复添加多次，序列长度统计失真。
• 字典键值对应错误：while循环结束时i的值已经被修改为1，d.update({i: length_of_sequence})相当于所有计算结果都存到键1上，没有和原起始数对应。
• 缺少需求要求的过滤逻辑：没有先计算x本身的Collatz序列长度，也没有过滤掉序列长度小于等于x序列长度的数值，不符合需求规则。

def solution(x):
    # 工具函数：计算指定数值的Collatz序列长度
    def get_collatz_len(n):
        length = 0
        current = n
        while current != 1:
            length += 1
            if current % 2 == 0:
                current = current // 2
            else:
                current = 3 * current + 1
        # 补充计数终点1的长度
        length += 1
        return length
    
    # 先计算基准值x的序列长度
    x_base_len = get_collatz_len(x)
    valid_map = {}
    # 遍历所有小于等于x的正整数
    for num in range(1, x + 1):
        current_len = get_collatz_len(num)
        if current_len > x_base_len:
            valid_map[num] = current_len
    # 无符合条件的值返回None，有则返回长度最大的对应数值
    return max(valid_map, key=valid_map.get) if valid_map else None

• 测试验证：传入参数4调用solution(4)，返回结果为3，和示例一致。

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