[프로그래머스] 콜라츠 추측

최지나·2023년 9월 20일
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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.

제한 사항
입력된 수, num은 1 이상 8,000,000 미만인 정수입니다.

입출력 예

nresult
68
164
626331-1

문제 출처

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/12943

생각

  • 입력 받은 값이 1이면 바로 1을 반환하자
  • num이 1이 아닌 동안 loop를 돌고 cnt를 1씩 늘려가면 되겠다
  • cnt가 500이 넘어가면 return -1을 하자

코드

class Solution {
    public int solution(int num) {

        if (num == 1) return 0;

        int cnt = 0;
        while (num != 1){
            if(num %2 ==0){
                num = num / 2;
            } else {
                num = num * 3 + 1;
            }
            cnt++;   
            if (cnt == 500){
                return -1;
            }
        }
        return cnt;
    }
}
  • 하지만 위 코드의 마지막 test case인
    626331 에 대한 return 값이 -1이 아닌, 488이 return되었다.

  • -1이 기댓값이라는 것은 500번 loop를 돌아도, num 가 1이 되지 않는다는 건데 왜 그런건지 이해가 잘 되지 않았다

  • 그러던 중 "제한 사항"을 보고 힌트를 얻었다 num의 범위가 생각보다 크다. 그렇다면 홀수 일 때 X3을 하고 1을 더하는 과정에서 정수의 범위를 넘어가는 것이 아닐까?

int 자료형의 범위
-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647

  • 그래서 다음과 같이 코드를 변경하였더니 문제를 해결할 수 있었다!😃
class Solution {
    public int solution(int num) {

        if (num == 1) return 0;
        long n = (long) num; //long 타입으로 자료형 변경

        int cnt = 0;
        while (n != 1){
            if(n %2 ==0){
                n = n / 2;
            } else {
                n = n * 3 + 1;
            }
            cnt++;   
            if (cnt == 500){
                return -1;
            }
        }
        return cnt;
    }
}

다른 사람의 풀이

class Solution {
    public int solution(int num) {
    long n = (long)num;
        
    for(int i=0; i<500; i++){
        if(n==1) return i; 
        n = (n%2==0) ? n/2 : n*3+1;
    }

    return -1;
    }
}

나의 풀이와 비교

  • 500번 이상 loop를 반복할 필요가 없기에 위 풀이처럼 for문을 사용하는 방법이 더 좋았을 것 같다
  • 또한 삼항 연산자를 사용하여 간단하게 나타낼 수 있었는데 이를 활용하지 못했던 점이 아쉬웠다
  • 또한 num이 1일 경우 에러 처리를 for문 내에서 처리한 점이 간결하다는 생각이 들었다.,,!
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