[프로그래머스/Java] 콜라츠 추측

문제: 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.

이 문제는 콜라츠 추측 문제이고, 핵심은 숫자가 1이 될 때까지 규칙을 반복하면서 반복 횟수를 세는 것이다.

핵심 조건

짝수이면 → num / 2
홀수이면 → num * 3 + 1

그리고 이 작업을 반복하지만,
처음부터 num == 1이면 0 반환
500번 반복해도 1이 안 되면 -1을 반환해야한다.

class Solution {
    public int solution(int num) {
        long n = num;
        int count = 0;          // 몇 번 작업했는지 세기 위한 변수

        while (n != 1) {        // n이 1이 될 때 까지 반복
            if (count == 500) { // 작업을 500번해도 아직 1이 아니면
                return -1;      // -1 반환
            }

            if (n % 2 == 0) {   // n이 짝수인지 확인
                n = n / 2;      // 짝수면 2로 나눈다
            } else {
                n = n * 3 + 1;  // 홀수면 3곱하고 1 더함
            }

            count++;            // 작업을 한 번 수행했으므로 횟수를 1 증가
        }

        return count;
    }
}

for문으로 작성하기

class Solution {
    public int solution(int num) {
        long n = num;

        for (int count = 0; count < 500; count++) {
            if (n == 1) {
                return count;
            }

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

        return -1;
    }
}