콜라츠 추측

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 1이상 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 → 1이 되어 총 4번만에 1이 됩니다.

입출력 예 #3

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

 

내가 작성한 코드

class Solution {
    public int solution(int num) {
        int answer = 0;

        long n = num; 
        
        while (n != 1) {
            if (answer >= 500) {
                return -1;
            }

            if (n % 2 == 0) {
                n = n / 2;
            } else {
                n = n * 3 + 1;
            }

            answer++;
        }

        return answer;
    }
}

코드 설명

• long n = num : overflow 방지를 위해 long 타입을 사용한다.
• while (n != 1) { } : while문을 사용해서 n이 1이 아닐 경우에 계속 반복한다.
  • if (answer >= 500) { return -1; } : answer가 500 이상인 경우 -1을 반환한다.
  • if (n % 2 == 0) { n = n / 2 } : n이 짝수일 경우에 n을 2로 나눈 값을 다시 저장한다.
  • else { n = n * 3 + 1 } : n이 홀수일 경우 n에 3을 곱하고 1을 더해준다.
  • answer++ : answer 값을 1 증가한다.