콜라츠 추측

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🔗 🔗 콜라츠 추측

문제 설명

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

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

예를 들어, 입력된 수가 6이라면 6 → 3 → 10 → 5 → 16 → 8 → 4 → 2 → 1 이 되어 총 8번 만에 1이 됩니다. 위 작업을 몇 번이나 반복해야하는지 반환하는 함수, solution을 완성해 주세요. 단, 작업을 500번을 반복해도 1이 되지 않는다면 –1을 반환해 주세요.

제한 사항

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• 입력된 수, num은 1 이상 8000000 미만인 정수입니다.

입출력 예

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입출력 예 설명

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입출력 예 #1

문제의 설명과 같습니다.

입출력 예 #2

16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1 이되어 총 4번만에 1이 됩니다.

입출력 예 #3

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

풀이

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콜라츠 추측이라는 연산을 통해 모든 수를 1로 만들어보자. 단, 500번 이상의 연산이 수행될 경우, 그냥 -1을 반환한다.

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

콜라즈 추측의 수행 방법은 위와 같이 매우 간단하다.

위 연산을 반복하는 알고리즘을 구현하자.

코드

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JAVA
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/**
 * 콜라츠 추측 클래스
 *
 * @author RWB
 * @since 2021.12.13 Mon 21:34:17
 */
class Solution
{
	/**
	 * 해답 반환 메서드
	 *
	 * @param num: [long] 정수
	 *
	 * @return [int] 해답
	 */
	public int solution(long num)
	{
		int count = 0;
		
		while (num != 1)
		{
			// 500번 수행했을 경우
			if (count == 500)
			{
				count = -1;
				
				break;
			}
			
			num = num % 2 == 0 ? num / 2 : num * 3 + 1;
			
			count++;
		}
		
		return count;
	}
}