[Level1] 콜라츠 추측 답안 및 풀이

◇ 문제 설명

1937년 Collatz란 사람에 의해 제기된 이 추측은, 주어진 수가 1이 될때까지 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, 입력된 수가 6이라면 6→3→10→5→16→8→4→2→1 이 되어 총 8번 만에 1이 됩니다. 위 작업을 몇 번이나 반복해야하는지 반환하는 함수, solution을 완성해 주세요. 단, 작업을 500번을 반복해도 1이 되지 않는다면 –1을 반환해 주세요.

 

◇ 제한 조건

• 입력된 수, num은 1 이상 8000000 미만인 정수입니다.
  
  

 

◇ 입출력 예시

n	result
6	8
16	4
626331	-1

 

◇ 예시 설명

예시 #1
문제의 설명과 같습니다.

예시 #2
16 -> 8 -> 4 -> 2 -> 1 이되어 총 4번만에 1이 됩니다.

예시 #3
626331은 500번을 시도해도 1이 되지 못하므로 -1을 리턴해야합니다.

 

◇ 초기 내용

※ [출처] 프로그래머스-코딩테스트 연습-문제명

※ 초기 내용을 참고하여 문제에 맞는 코드를 작성하세요.

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>

int solution(int num) {
    int answer = 0;
    return answer;
}

 

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◇ 답안

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>

int solution(int num) {
    int answer = 0;
    long long copy_num = num;
    
    while(copy_num!=1){
        if(copy_num%2==0){
            copy_num/=2;
            answer++;
        }else{
            copy_num = (copy_num*3)+1;
            answer++;
        }
        
        if(answer>=500){
            answer = -1;
            break;
        }
    }
   
    return answer;
}

 

◇ 답안 힌트

    ▶ int형 매개변수로 드러온 num으로 계산시, int형의 최대값을 넘어버리는 overflow가 발생할 수 있다.

    ▶ long long형은 8byte이며, C언어에서 long은 4byte임을 유의하자!!

 

◇ 답안 풀이

(※ 실행 흐름 순으로 해석됩니다.)

int solution(int num) {
    int answer = 0;

    //int형인 num으로 계신시, int형의 최대값을 넘어버리는 overflow가 발생할 수 있으므로,

    //n을 copy한 long long type의 copy_num변수 생성

    //int형 범위 : -2의 31제곱 ~ (2의 31제곱 -1) -> 4byte

    //long long형 범위 : -2의 63제곱 ~ (2의 63제곱 -1) -> 8byte
    long long copy_num = num;

 

    while(copy_num!=1){

         //만약 copy_num이 짝수면 문제 내용대로 2로 나눈후, 그 값을 다시 copy_num에 저장

        //몇 번 해야 1이 되는지 개수를 세는 answer에 1증가

        if(copy_num%2==0){
            copy_num/=2;
            answer++;
        }

 

        //copy_num이 홀수면 그 값에 3을 곱한후, 1을 더하여 다시 copy_num에 저장

        //(이 코드로 인해 copy_num이 int형의 범위를 넘어가는 일이 발생하기도 한다)

        // 반복 횟수를 세는 answer에 1증가

        else{
            copy_num = (copy_num*3)+1;
            answer++;
        }
        

        //만약, answer이 500회 이상이라면 answer에 -1할당 후, 반복문 강제 종료
        if(answer>=500){
            answer = -1;
            break;
        }
    }

    return answer;
}

 

 

◇ 실행결과

콜라츠 추측 실행결과

 

◇ 출처

https://programmers.co.kr/learn/challenges

코딩테스트 연습