[프로그래머스/java] 콜라츠 수열 만들기

문제 설명

모든 자연수 x에 대해서 현재 값이 x이면 x가 짝수일 때는 2로 나누고, x가 홀수일 때는 3 * x + 1로 바꾸는 계산을 계속해서 반복하면 언젠가는 반드시 x가 1이 되는지 묻는 문제를 콜라츠 문제라고 부릅니다.

그리고 위 과정에서 거쳐간 모든 수를 기록한 수열을 콜라츠 수열이라고 부릅니다.

계산 결과 1,000 보다 작거나 같은 수에 대해서는 전부 언젠가 1에 도달한다는 것이 알려져 있습니다.

임의의 1,000 보다 작거나 같은 양의 정수 n이 주어질 때 초기값이 n인 콜라츠 수열을 return 하는 solution 함수를 완성해 주세요.

 

 

입출력 예

n	result
10	[10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]

 

 

입출력 예 설명

입출력 예 #1

• 순서대로 연산한 결과를 표로 만들면 다음과 같습니다.

연산 횟수	x	홀짝 여부
0	10	짝수
1	5	홀수
2	16	짝수
3	8	짝수
4	4	짝수
5	2	짝수
6	1	홀수

 

• 따라서 [10, 5, 16, 8, 4, 2, 1]을 return 합니다.

 

 

✍🏻 문제 풀이

import java.util.ArrayList;

class Solution {
    public ArrayList<Integer> solution(int n) {
        ArrayList<Integer> answer = new ArrayList<>();
        answer.add(n); //시작값 n을 저장
        
        while(n != 1){
            if(n%2 == 0){
                n = n/2;
            } else {
                n = 3*n+1;
            }
            answer.add(n); //다음 값 추가
        }
        return answer;
    }
}

 

배열의 정확한 크기를 알 수 없기 때문에 동적으로 크기를 관리하기 위해 ArrayList를 사용했다.

ArrayList는 자바에서 제공하는 클래스이므로, 사용하기 위해 import 문을 추가해준다.

시작값 n을 먼저 리스트에 저장한 후, while문을 통해 n이 1이 될 때까지 반복하면서 조건에 따라 다음 값을 계산하고 리스트에 추가한다.

 

처음에 코드 작성하고 실행했더니 타입 호환 안 된다고 오류 떠서 뭐야 뭐야 했는데 메서드명을 ArrayList<Integer>로 안 바꾸고 실행해서 그런 거였다.

 

 

➕ int[]로 변환하려면 반복문을 통해 각 요소들을 int로 변환하여 int 배열에 저장한다.

import java.util.*;

class Solution {
    public int[] solution(int n) {
        ArrayList<Integer> answer = new ArrayList<Integer>();
        answer.add(n);
        
        while(n != 1){
            if(n % 2 == 0){
                n = n / 2;
            } else {
                n = 3 * n + 1;
            }
            answer.add(n);
        }

        // ArrayList<Integer> → int[] 변환
        int[] result = new int[answer.size()];
        for (int i = 0; i < answer.size(); i++) {
            result[i] = answer.get(i);
        }

        return result;
    }
}

 

 

int[] result = new int[answer.size()];

같은 크기의 int[] 배열을 만들어 그 안에 값을 복사하기 위해 result 배열을 선언.

answer.size()는 ArrayList에 들어있는 요소의 개수를 의미.

 

 

for (int i = 0; i < answer.size(); i++) {
            result[i] = answer.get(i);
        }

ArrayList에 저장된 값을 하나씩 int 배열에 복사

 

 

 

💡 다른 사람들 풀이

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

class Solution {
    public int[] solution(int n) {
        Queue<Integer> answer = new LinkedList<>();
        while (n > 1) {
            answer.add(n);
            if (n % 2 == 0) n >>= 1;
            else n = n * 3 + 1;
        }
        answer.add(1);
        return answer.stream().mapToInt(i -> i).toArray();
    }
}

stream을 이용해 int로 변환