콜라츠 추측

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 조건

• 입력된 수, num은 1 이상 8,000,000 미만인 정수입니다.

입출력 예

n	result
6	8
16	4
626331	-1

입출력 예 설명

입출력 예 #1

문제의 설명과 같습니다.

입출력 예 #2

16 → 8 → 4 → 2 → 1 이 되어 총 4번 만에 1이 됩니다.

입출력 예 #3

626331은 500번을 시도해도 1이 되지 못하므로 -1을 리턴해야 합니다.

풀이

def solution(num):
    count = 0
    if num == 1:
        return 0

    while num != 1:
        if num % 2 == 0:
            num //= 2
        elif num % 2 == 1:
            num = num * 3 + 1
        count += 1
        if count >= 500:
            return -1

    return count

문제 그대로 코드로 옮기면 풀어집니다.

주어진 수가 1이 될 때까지 작업이 진행되어야 하므로,

while 문에 num != 1로 조건을 설정합니다.

그리고 while 문 body에서 문제에 주어진 그대로

수가 짝수라면 2로 나누고, 홀수라면 3을 곱하고 1을 더하도록 하면서

이 과정을 총 몇 번 했는지 count 변수로 세주기만 하면 간단하게 풀어집니다.

예외 처리로 500번을 넘어가면 -1을 반환하고, 1인 경우엔 0을 반환하면 됩니다.