[내일배움캠프] 알고리즘 Daily Routine 23. 콜라스 추측

안녕하세요.
23회차 과제 "콜라스 추측"입니다.

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.

풀이

1차 시도

 주어진 수 n이 626331이 되었을 때 488번째 계산에서 1이 나와 탈출하는 오류가 생김

 1회부터 500회까지 계산 결과를 전부 출력했을 때 104번째에서 결과값이 3,209,903,638나와서 int 타입의 변수로 표현할 수 없는 것을 확인

class Solution {
    public int solution(int num) {
        int answer = 0;
        int cnt = 0;
        
        while (true){
            if (num == 1){break;}
            if (cnt == 500){
                cnt = -1;
                break;
            }
            if (num%2 == 0){
                num /= 2;
            } else {
                num = num*3+1;
            }
            cnt++;
        }
        answer = cnt;
        return answer;
    }
}

 

 

2차 시도

Long 타입의 변수를 추가하여 형변환을 통해 해결

class Solution {
    public int solution(int num) {
        int answer = 0;
        long cNum = num;
        int cnt = 0;
        while (cnt<500){
            if(cNum==1){break;}
            if(cNum%2==0){
                cNum /=2;
            } else {
                cNum *=3;
                cNum++;
            }
            cnt++;
        }
        if (cnt == 500){
            answer = -1;
        } else {
            answer = cnt;
        }
        return answer;
    }
}

 

 -. while 반복문을 통해 cnt가 500을 달성하는 순간 반복문을 탈출하도록 설정

 -. if 조건문을 통해 cNum이 1이 되는 순간 반목문을 탈출하도록 설정

 -. cNum%2==0 : 짝수를 구분

 -. 짝수일 경우 cNum / 2

 -. 홀수일 경우 cNum * 3 + 1 (곱하기가 먼저 계산되므로 굳이 괄호를 씌워줄 필요가 없음)

 -. 반복마다 cnt +1

 -. 반복문 탈출 후 if 조건문을 통해 500회 이상으로 탈출한 경우 answer 값을 -1로, cNum이 1이 되어 탈출한 경우 answer값이 반복횟수인 cnt를 반환

배운 것

주어진 수의 제한 사항이 타입 별 수용할 수 있는 데이터 한도 내에 있더라도 계산 도중 그 한도를 넘어서는 일이 있을 수 있다.

 

저처럼 처음해보시는 분들에게 이 글이 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다.