Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 389. The 3n + 1 problem의 C#/Java 버전 풀이 [링크 복사], [링크+제목 복사],
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글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
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The 3n + 1 problem의 C#/Java 버전 풀이

두뇌를 말랑말랑하게 유지하려고 "알고리즘 트레이닝 북"을 구매했습니다. ^^

Programming Challenges - 알고리즘 트레이닝 북
; http://www.yes24.com/24/Goods/1396784?Acode=101

오일러도 88번까지 풀다가 문제가 더 출제되지 않아서 그만두고 있었는데,

일단... "Project Euler @kr" 88번까지 완료! ^^
; https://www.sysnet.pe.kr/0/0/427

오랜만에 방문해 보니 어느새 113번 문제까지 출제가 되었네요. ^^ 그래도, 책을 구매했으므로 이것 먼저 하고 오일러를 손대야 할 것 같습니다. ^^

우선 첫 번재 문제!

The 3n + 1 problem
; http://www.programming-challenges.com/pg.php?page=downloadproblem&probid=110101&format=html

C# 언어로 만들어 봤는데,

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        Dictionary<long, int> _cycles = new Dictionary<long, int>();
        List<long> _steps = new List<long>();

        static void Main(string[] args)
        {
            Program my = new Program();
            my.Run();
        }

        private void Run()
        {
            _cycles.Add(1, 1);

            while (true)
            {
                string txt = Console.ReadLine();

                if (string.IsNullOrEmpty(txt) == true)
                {
                    break;
                }

                string[] numbers = txt.Split(' ');

                long start = UInt32.Parse(numbers[0]);
                long end = UInt32.Parse(numbers[1]);

                if (start > end)
                {
                    long temp = start;
                    start = end;
                    end = temp;
                }

                long ticks = Environment.TickCount;
                int maxLength = GetMaxCycle(start, end);
                long diff = Environment.TickCount - ticks;

                Console.WriteLine(start + " " + end + " " + maxLength + ", elapsed: " + diff);
            }
        }

        private int GetMaxCycle(long start, long end)
        {
            int maxLength = 0;

            for (long i = start; i <= end; i++)
            {
                int cycleLength = GetCycleLength(i);

                if (maxLength < cycleLength)
                {
                    maxLength = cycleLength;
                }
            }

            return maxLength;
        }

        private int GetCycleLength(long i)
        {
            _steps.Clear();

            while (_cycles.ContainsKey(i) != true)
            {
                _steps.Add(i);

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

            int cycleLength = _cycles[i] + _steps.Count;
            int result = cycleLength;

            if (_steps.Count > 0)
            {
                foreach (long s in _steps)
                {
                    _cycles[s] = cycleLength--;
                }
            }

            return result;
        }
    }
}

아쉽게도 programming-challenges 공식 사이트에서는 C, C++, Java, Pascal 언어만 지원하기 때문에 자바로도 만들어 봤습니다.

import java.io.*;
import java.util.*;

class Main {
    static String ReadLn(int maxLength) {
        byte line[] = new byte[maxLength];
        int length = 0;
        int input = -1;
        try {
            while (length < maxLength) {
                input = System.in.read();
                if ((input < 0) || (input == '\n'))
                    break;
                line[length++] += input;
            }

            if ((input < 0) && (length == 0))
                return null;

            return new String(line, 0, length);

        } catch (IOException e) {
            return null;
        }
    }

    public static void main(String args[]) 
    {
        Main myWork = new Main();
        myWork.run();
    }

    HashMap<Long, Integer> _cycles = new HashMap<Long, Integer>();
    ArrayList<Long> _steps = new ArrayList<Long>();

    public void run() {
        String input;
        StringTokenizer idata;

        _cycles.put(1L, 1);

        while ((input = Main.ReadLn(255)) != null) {
            idata = new StringTokenizer(input);

            long start = Long.parseLong(idata.nextToken());
            long end = Long.parseLong(idata.nextToken());

            if (start > end) {
                long temp = start;
                start = end;
                end = temp;
            }

            long ticks = System.currentTimeMillis();
            int maxLength = GetMaxCycle(start, end);
            long diff = System.currentTimeMillis() - ticks;

            System.out.println(start + " " + end + " " + maxLength
                    + ", elapsed: " + diff);
        }
    }

    public int GetMaxCycle(long start, long end) {
        int maxLength = 0;

        for (long i = start; i <= end; i++) {
            int cycleLength = GetCycleLength(i);

            if (maxLength < cycleLength) {
                maxLength = cycleLength;
            }
        }

        return maxLength;
    }

    private int GetCycleLength(long i) {
        _steps.clear();

        while (_cycles.containsKey(i) != true) {
            _steps.add(i);

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

        int cycleLength = _cycles.get(i) + _steps.size();
        int result = cycleLength;

        if (_steps.size() > 0)
        {
            for (long s : _steps) {
                _cycles.put(s, cycleLength--);
            }
        }

        return result;
    }
}

입력 파일인 data.txt 파일을 다음과 같이 구성해서,

1 10
100 200
201 210
900 1000
1 1000000

C#, Java 버전의 코드를 실행하면 다음과 같은 실행 결과가 나옵니다.

D:>ConsoleApplication1.exe < i.txt
1 10 20, elapsed: 16
100 200 125, elapsed: 0
201 210 89, elapsed: 0
900 1000 174, elapsed: 0
1 1000000 525, elapsed: 406

D:>java -classpath . Main < i.txt
1 10 20, elapsed: 0
100 200 125, elapsed: 1
201 210 89, elapsed: 0
900 1000 174, elapsed: 2
1 1000000 525, elapsed: 1186

그나저나... 자바 버전으로 만든 소스코드에서 elapsed 측정을 제외시켜 다음과 같이 출력이 나오도록 변경한 다음,

D:>java -classpath . Main < i.txt
1 10 20
100 200 125
201 210 89
900 1000 174
1 1000000 525

"http://www.programming-challenges.com" 웹 사이트에 제출하면 답이 틀렸다(Wrong answer)고 나옵니다. 웹을 검색해서 다른 사람들의 답과 비교해봐도 답이 틀린 것은 모르겠는데... 암튼 답이 틀렸다고 나옵니다. 혹시 어떤 기준으로 저런 판정이 났는지 아시는 분은 덧글 부탁드립니다. ^^

어쨌든 재미있군요. 가끔씩 심심할 때마다 풀어봐야겠습니다. ^^


참고로, C++ 버전도 추가.

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <map>
using namespace std;

class Ch1_3n1
{
    int _start;
    int _end;
    map<int, int> _cache;

public:
    Ch1_3n1(int start, int end)
    {
        _start = start;
        _end = end;

        if (_start > _end)
        {
            swap(_start, _end);
        }
    }

    int calc()
    {
        int result = 0;

        for (int i = _start; i <= _end; i++)
        {
            result = max(result, calc3n1(i, 1));
        }

        return result;
    }

    int calc3n1(int n, int depth)
    {
        map<int, int>::iterator it = _cache.find(n);
        if (it != _cache.end())
        {
            return it->second + depth;
        }

        if (n == 1)
        {
            return depth;
        }

        int totalDepth = 0;

        if ((n % 2) == 0)
        {
            totalDepth = calc3n1(n / 2, depth + 1);
        }
        else
        {
            totalDepth = calc3n1(n * 3 + 1, depth + 1);
        }

        _cache.insert(pair<int, int>(n, totalDepth - depth));

        return totalDepth;
    }
};

// https://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=29&page=show_problem&problem=36
int main()
{
    while (true)
    {
        int start = -1;
        int end = -1;

        cin >> start;
        cin >> end;

        if (start == -1 && end == -1)
        {
            break;
        }

        Ch1_3n1 c(start, end);
        cout << start << " " << end << " " << c.calc() << endl;
    }

    return 0;
}


[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 7/9/2021]

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댓글 작성자
 



2013-10-15 03시09분
[imyoyo] 출력하실 때 문제에서 입력값인 i,j를 입력된 순서 그대로 출력하셔야되요.. swap 된 채로 출력하셨네요 그게 문제가 아닐까요?
[guest]
2016-09-08 04시28분
UVa Online Judge
; https://uva.onlinejudge.org
정성태

... 61  62  63  [64]  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12339정성태9/21/202017050오류 유형: 655. 코어 모드의 윈도우는 GUI 모드의 윈도우로 교체가 안 됩니다.
12338정성태9/21/202017055오류 유형: 654. 우분투 설치 시 "CHS: Error 2001 reading sector ..." 오류 발생
12337정성태9/21/202018167오류 유형: 653. Windows - Time zone 설정을 바꿔도 반영이 안 되는 경우
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12331정성태9/18/202017530오류 유형: 651. repadmin /syncall - 0x80090322 The target principal name is incorrect.
12330정성태9/18/202018694.NET Framework: 939. C# - 전위/후위 증감 연산자에 대한 오버로딩 구현 [2]파일 다운로드1
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12326정성태9/12/202017524개발 환경 구성: 516. Azure VM의 Network Adapter를 실수로 비활성화한 경우
12325정성태9/12/202016725개발 환경 구성: 515. OpenVPN - 재부팅 후 ICS(Internet Connection Sharing) 기능이 동작 안하는 문제
12324정성태9/11/202017557개발 환경 구성: 514. smigdeploy.exe를 이용한 Windows Server 2016에서 2019로 마이그레이션 방법
12323정성태9/11/202016797오류 유형: 649. Copy Database Wizard - The job failed. Check the event log on the destination server for details.
12322정성태9/11/202020149개발 환경 구성: 513. Azure VM의 RDP 접속 위치 제한 [1]
12321정성태9/11/202015930오류 유형: 648. netsh http add urlacl - Error: 183 Cannot create a file when that file already exists.
12320정성태9/11/202017941개발 환경 구성: 512. RDP(원격 데스크톱) 접속 시 비밀 번호를 한 번 더 입력해야 하는 경우
12319정성태9/10/202017309오류 유형: 647. smigdeploy.exe를 Windows Server 2016에서 실행할 때 .NET Framework 미설치 오류 발생
12318정성태9/9/202016334오류 유형: 646. OpenVPN - "TAP-Windows Adapter V9" 어댑터의 "Network cable unplugged" 현상
12317정성태9/9/202019584개발 환경 구성: 511. Beats용 Kibana 기본 대시 보드 구성 방법
12316정성태9/8/202017391디버깅 기술: 170. WinDbg Preview 버전부터 닷넷 코어 3.0 이후의 메모리 덤프에 대해 sos.dll 자동 로드
12315정성태9/7/202019802개발 환경 구성: 510. Logstash - FileBeat을 이용한 IIS 로그 처리 [2]
12314정성태9/7/202019959오류 유형: 645. IIS HTTPERR - Timer_MinBytesPerSecond, Timer_ConnectionIdle 로그
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