I 문제 소개
문제 설명
카카오에 신입 개발자로 입사한 콘은 선배 개발자로부터 개발역량 강화를 위해 다른 개발자가 작성한 소스 코드를 분석하여 문제점을 발견하고 수정하라는 업무 과제를 받았습니다. 소스를 컴파일하여 로그를 보니 대부분 소스 코드 내 작성된 괄호가 개수는 맞지만 짝이 맞지 않은 형태로 작성되어 오류가 나는 것을 알게 되었습니다.
수정해야 할 소스 파일이 너무 많아서 고민하던 콘은 소스 코드에 작성된 모든 괄호를 뽑아서 올바른 순서대로 배치된 괄호 문자열을 알려주는 프로그램을 다음과 같이 개발하려고 합니다.
용어의 정의
'(' 와 ')' 로만 이루어진 문자열이 있을 경우, '(' 의 개수와 ')' 의 개수가 같다면 이를 균형잡힌 괄호 문자열이라고 부릅니다.
그리고 여기에 '('와 ')'의 괄호의 짝도 모두 맞을 경우에는 이를 올바른 괄호 문자열이라고 부릅니다.
예를 들어, "(()))("와 같은 문자열은 균형잡힌 괄호 문자열 이지만 올바른 괄호 문자열은 아닙니다.
반면에 "(())()"와 같은 문자열은 균형잡힌 괄호 문자열 이면서 동시에 올바른 괄호 문자열 입니다.
'(' 와 ')' 로만 이루어진 문자열 w가 균형잡힌 괄호 문자열 이라면 다음과 같은 과정을 통해 올바른 괄호 문자열로 변환할 수 있습니다.
1. 입력이 빈 문자열인 경우, 빈 문자열을 반환합니다.
2. 문자열 w를 두 "균형잡힌 괄호 문자열" u, v로 분리합니다. 단, u는 "균형잡힌 괄호 문자열"로 더 이상 분리할 수 없어야 하며, v는 빈 문자열이 될 수 있습니다.
3. 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열" 이라면 문자열 v에 대해 1단계부터 다시 수행합니다.
3-1. 수행한 결과 문자열을 u에 이어 붙인 후 반환합니다.
4. 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열"이 아니라면 아래 과정을 수행합니다.
4-1. 빈 문자열에 첫 번째 문자로 '('를 붙입니다.
4-2. 문자열 v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행한 결과 문자열을 이어 붙입니다.
4-3. ')'를 다시 붙입니다.
4-4. u의 첫 번째와 마지막 문자를 제거하고, 나머지 문자열의 괄호 방향을 뒤집어서 뒤에 붙입니다.
4-5. 생성된 문자열을 반환합니다.
균형잡힌 괄호 문자열 p가 매개변수로 주어질 때, 주어진 알고리즘을 수행해 올바른 괄호 문자열로 변환한 결과를 return 하도록 solution 함수를 완성해 주세요.
매개변수 설명
- p는 '(' 와 ')' 로만 이루어진 문자열이며 길이는 2 이상 1,000 이하인 짝수입니다.
- 문자열 p를 이루는 '(' 와 ')' 의 개수는 항상 같습니다.
- 만약 p가 이미 올바른 괄호 문자열이라면 그대로 return 하면 됩니다.
II 문제 풀이
2020 KAKAO BLIND RECRUITMENT에 나왔던 문제라고 한다.
균형잡힌 괄호 문자열과 올바른 괄호 문자열을 판단하는 것은 대학교 C언어 시간에도 한 번 구현했던 적이 있을 정도로 유명한 기초 문제다.
이 문제 역시 그냥 지문의 길이만 길 뿐 내용은 크게 없다. 용어의 정리에서 1 2 3 4 부분만 주목하면 될 것 같다.
괄호 문자열의 핵심은 괄호를 앞에서부터 셀 때 '('의 개수가 ')'개수보다 많아지는 건 아무 상관 없으나 ')'가 더 많아지는 부분이 생길 경우 무조건 올바른 괄호 문자열이 아니라는 점이다.
0. 초기 환경 설정
string solution(string p)
{
string answer = "";
vector<char> u,v;
int score, i, j, sw;
return answer;
}score는 '('를 +1점으로 생각하고 ')'를 -1점으로 생각해서 괄호 문자열을 읽으면서 합을 구할 변수로 쓸 예정이다.
sw는 스위치 역할로 쓸 변순데 boolean으로 해도 크게 상관은 없었다.
이제와서 생각한건데 u랑 v를 굳이 벡터로 쓸 게 아니라 string으로 했어도 상관 없었을 것 같다.
1. 입력이 빈 문자열일 경우
if (p == "")
return p;특수한 케이스를 걸러내는거라서 간단하다.
그런데 나는 추가로, 입력이 올바른 괄호 문자열로 주어지는 경우도 걸러냈다.
왜냐하면 처음부터 입력이 올바른 괄호 문자열이 주어져도 지문에 주어진 알고리즘에서는 u, v로 나누는 필요 없는 계산을 하기 때문이다.
sw = score = 0;
for (i = 0;i < p.size();i++)
{
if (p[i] == '(')
score += 1;
else if (p[i] == ')')
score -= 1;
if (score < 0)
sw = -1;
}
if (sw == 0)
return p;sw에는 초기값을 0을 주었고, 반복문 내에서 '('는 +1로, ')'는 -1로 score에 더해줬다.
앞에서도 설명했다시피 ')'가 더 많아지면 올바른 괄호 문자열이 아니라는 뜻이고, 이것은 코드에 대입해 풀어보면 score가 음수로 내려가는 순간이라는 뜻이다.
따라서 score가 음수로 내려가는 순간 sw에 -1이라는 값을 주었고 반복문이 끝나고 난 후 sw가 여전히 0인지 물어봐서 올바른 괄호 문자열을 걸러냈다.
2. 문자열 p를 u, v로 분리
문자열 p를 u랑 v로 나누는 기준은, 둘 다 균형잡힌 괄호 문자열이되 u는 더 이상 나눌 수 없는 괄호 문자열이라고 했다.
이 뜻은 p를 1번에서 했던 것 처럼 score를 만들어 p의 앞에서부터 계산하는데 처음으로 score가 0이 되는 순간까지가 u라는 뜻이다. 그리고 나머지는 v에 넣으면 된다.
sw = 0;
for (i = 0;i < p.size();i++)
{
if (p[i] == '(')
{
u.push_back('(');
score += 1;
}
else if (p[i] == ')')
{
u.push_back(')');
score -= 1;
}
if (score < 0)
sw = -1;
if (score == 0)
break;
}
for (j = i + 1;j < p.size();j++)
v.push_back(p[j]);벡터 u에 문자열 p를 집어넣는데,
score가 0이 되는 순간 for문을 탈출(break)하게 했고, v는 for문이 끝난 시점의 i가 u의 마지막 원소이므로 1을 더한 후 나머지 부분을 넣어줬다.
여기서도 sw를 한번 썼는데, u가 올바른 괄호 문자열인지를 판단하기 위한 용도로 썼고 판단의 이유는 밑에서 나온다.
3. u가 올바른 괄호 문자열이라면?
2단계에서 u가 올바른 괄호 문자열인지 판단한 이유다.
문제에서 하라는 대로 재귀로 작성했다.
if (sw == 0)
{
string w(u.begin(), u.end());
string x(v.begin(), v.end());
answer = w;
answer += solution(x);
}근데 u랑 v가 벡터고, solution함수는 string으로 반환해야하고 인자도 string이기 때문에 어쩔 수 없이 string 형식의 u랑 v와 같은 w, x를 만들어줘야했다.
vector를 string으로 바꿀 때에는 string str(v.begin(), v.end())형식으로 선언해주면 쉽게 바꿀 수 있다.
지문 속 3-1을 보면 이 경우 u 뒤에 v를 재귀해서 붙이라고 했으므로 그대로 작성했다.
4. u가 올바른 괄호 문자열이 아니라면?
사실 이부분은 지문을 보고 그대로 따라했다.
else
{
string x(v.begin(), v.end());
answer = "("; // 4-1. 빈 문자열에 첫 번째 문자로 '('를 붙입니다.
answer += solution(x); // 4-2. 문자열 v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행한 결과 문자열을 이어 붙입니다.
answer += ")"; // 4-3. ')'를 다시 붙입니다.
u.erase(u.end()-1); // 4-4. u의 첫 번째와 마지막 문자를 제거하고,
u.erase(u.begin());
string w(u.begin(), u.end());
answer += reverseBraket(w); // 나머지 괄호열의 괄호 방향을 뒤집어서 뒤에 붙입니다.
}여기서도 벡터를 바로 string에 붙일 수 없어서 x와 w를 불러냈다.
4-4에서 erase를 사용했는데, 굳이 그럴 필요 없이 pop_front랑 pop_back해도 된다. (나도 적다가 생각났다.)
erase를 사용할 때 주의할 점은 pop_back을 구현하려면 u.end()가 아니라 u.end()-1을 지워야한다는 점이다. 여기서 좀 헤맸다.
나머지 괄호열의 괄호 방향을 뒤집는건 이어서 작성하는건 코드가 이쁘지가 않을 것 같아서 따로 함수로 구현했다.
string reverseBraket(string u)
{
string ru = "";
int i;
for (i = 0;i < u.size();i++)
{
if (u[i] == '(')
ru += ')';
else if (u[i] == ')')
ru += '(';
}
return ru;
}
5. 최종
최종 코드는 다음과 같다.
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
string reverseBraket(string u)
{
string ru = "";
int i;
for (i = 0;i < u.size();i++)
{
if (u[i] == '(')
ru += ')';
else if (u[i] == ')')
ru += '(';
}
return ru;
}
string solution(string p)
{
string answer = "";
vector<char> u,v;
int score, i, j, sw;
score = sw = 0;
if (p == "")
return p;
for (i = 0;i < p.size();i++)
{
if (p[i] == '(')
score += 1;
else if (p[i] == ')')
score -= 1;
if (score < 0)
sw = -1;
}
if (sw == 0)
return p;
sw = 0;
for (i = 0;i < p.size();i++)
{
if (p[i] == '(')
{
u.push_back('(');
score += 1;
}
else if (p[i] == ')')
{
u.push_back(')');
score -= 1;
}
if (score < 0)
sw = -1;
if (score == 0)
break;
}
for (j = i + 1;j < p.size();j++)
v.push_back(p[j]);
if (sw == 0)
{
string w(u.begin(), u.end());
string x(v.begin(), v.end());
answer = w;
answer += solution(x);
}
else
{
string x(v.begin(), v.end());
answer = "(";
answer += solution(x);
answer += ")";
u.erase(u.end()-1);
u.erase(u.begin());
string w(u.begin(), u.end());
answer += reverseBraket(w);
}
return answer;
}
III 느낀점
괄호들은 없어서는 안될 존재임과 동시에(물론 파이썬에서는 비교적 덜쓰지만)
참 여러 방법으로 개발자를 괴롭히는 것 같다.
이렇고 저런걸 떠나서 이 괄호 문자열이 올바른 괄호 문자열임을 판단하는 코드나 짜봤지 올바르지 않은 괄호 문자열을 올바른 괄호 문자열로 바꾸는 코드를 짤 줄은 상상치도 못했다.
사실 지문에 나와 있어서 그대로 따라할 수 있었지 아직도 괄호를 고치는 원리가 이해가지 않기에 만약 저렇게 주어지지 않고 올바른 괄호 문자열로 바꾸라고만 시킨다면 아마 못하지 않았을까 싶다.
그리고 중간에 언급했다시피 굳이 u, v를 vector로 쓰지 않고 string으로도 충분히 구현할 수 있었을 것 같은데 이것은 C++하면서 신세계를 보여준 vector를 맹신한 나의 불찰이 아니었나 싶다. 물론 C에서는 그냥 char배열인 string도 C++에서는 신세계다. 여튼 vector가 능사가 아니라는 것을 깨달았다.
Coding Space by MIR :
2020 KAKAO BLIND RECRUITMENT
Programmers 괄호변환 C++
프로그래머스 괄호변환 C++
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