[알고리즘] 콜라츠 추측 (프로그래머스 코딩테스트 기출문제)

• 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
  

• 입출력 예 설명

1. 입출력 예 #1
   문제의 설명과 같습니다.
2. 입출력 예 #2
   16 → 8 → 4 → 2 → 1 이 되어 총 4번 만에 1이 됩니다.
3. 입출력 예 #3
   626331은 500번을 시도해도 1이 되지 못하므로 -1을 리턴해야 합니다.

나의 풀이

import java.util.Scanner;

public class Collatz {
    /* (!) 함정이 있다. "입출력 예"에 626331를 입력하면 cnt가 500이 아닌
    488이 출력 된다. 이유는 int의 범위 때문이다. num을 long으로 선언해야 한다.*/
    public int solution(long num) {
        int answer = 0;
        int cnt = 0; // 시도한 횟수를 카운트할 변수
        String hi = "hihihi";

        // 횟수 제한 500회만큼 반복하며 계산
        for (int i = 0; i <= 500; i++) {
            // num이 1이 되면 break
            // 파라미터로 1이 들어올 수도 있기 때문에 반복문 초입에 조건을 둠
            if (num == 1) break;
            // 콜라츠 계산법 실행
            num = num % 2 == 0 ? num / 2 : (num * 3) + 1;
            // 계산을 했다면 카운트 업
            cnt++;
        }

        // 500회를 실시 했음에도 1이 되지 않는다면 cnt가 아닌 -1 출력
        answer = num == 1 ? cnt : -1;

        return answer;
    }
}