[programmers] 콜라츠 추측 - Java

Collatz 추측에 따라 주어진 수가 1이 될 때까지 특정 작업을 반복하면 모든 수를 1로 만들 수 있다는 가설을 검증하는 자바 코드를 작성하였다. 이 때, 입력된 수가 짝수면 2로 나누고, 홀수면 3을 곱하고 1을 더하는 작업을 반복한다. 만약 500번의 작업을 반복해도 1이 되지 않는다면 -1을 반환한다. 이 문제를 풀면서 오버플로우 문제가 발생하여 long 자료형을 사용해 해결하였다.

Feb 12, 2024

Contents

문제 설명

1937년 Collatz란 사람에 의해 제기된 이 추측은, 주어진 수가 1이 될 때까지 다음 작업을 반복하면, 모든 수를 1로 만들 수 있다는 추측입니다. 작업은 다음과 같습니다.

1-1. 입력된 수가 짝수라면 2로 나눕니다. 
1-2. 입력된 수가 홀수라면 3을 곱하고 1을 더합니다. 
2. 결과로 나온 수에 같은 작업을 1이 될 때까지 반복합니다.

예를 들어, 주어진 수가 6이라면 6 → 3 → 10 → 5 → 16 → 8 → 4 → 2 → 1 이 되어 총 8번 만에 1이 됩니다. 위 작업을 몇 번이나 반복해야 하는지 반환하는 함수, solution을 완성해 주세요. 단, 주어진 수가 1인 경우에는 0을, 작업을 500번 반복할 때까지 1이 되지 않는다면 –1을 반환해 주세요.

제한 사항

입력된 수, num은 1 이상 8,000,000 미만인 정수입니다.

입출력 예

n	result
6	8
16	4
626331	-1

입출력 예 설명

입출력 예 #1

문제의 설명과 같습니다.

입출력 예 #2

16 → 8 → 4 → 2 → 1 이 되어 총 4번 만에 1이 됩니다.

입출력 예 #3

626331은 500번을 시도해도 1이 되지 못하므로 -1을 리턴해야 합니다.

※ 공지 - 2022년 6월 10일 다음과 같이 지문이 일부 수정되었습니다.

주어진 수가 1인 경우에 대한 조건 추가

solution.java


class Solution {
    public int solution(int num) {
        int count = 0;
        if (num == 1) return count;
        long n = num;
        for (int i = 0; i < 500; i++) {
            count++;
            if (n % 2 == 0) n = n / 2;
            else n = n * 3 + 1;
            if (n == 1) return count;
        }
        return -1;
    }
}