На самом деле, числа кратные 3 стоило бы вообще исключить из рассмотрения. Дело в том, что преобразование

сохраняет делимость на 3 (число кратное 3, остаётся кратным 3, а число не кратное 3 остаётся не кратным 3), ну, а преобразование

уничтожает делимость на 3: всякое натуральное число оно превращает в число, не кратное 3. Поэтому, если "маршрут" начался из класса чисел вида

либо вида

, то он, соответственно, либо на первом же шаге либо через конечное число шагов покидает каждый из этих классов и уже никогда ни в один из них не возвращается. В противном случае требовалось бы пользоваться только преобразованием

, что, очевидно, невозможно, так как бесконечной убывающей последовательности натуральных чисел не существует.
Получаем вот такие вот возможные переходы
Пока я не смог понять, какая от всего этого радость.
Далее начинаем рисовать древо переходов начиная с любого 6n+Z
Начните. Если и впрямь хотите показать свой результат.