[프로그래머스/C++] 괄호 변환

미숙한 블로그 주인이 코딩테스트 문제를 풀어가는 과정을 담은 글입니다. 이 풀이가 효율적인 풀이가 아닐 수 있으며, 부정확한 정보가 많이 있을 수 있습니다. 보완해야할 점이 있다면 댓글로 남겨주세요!

 

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/60058

코딩테스트 연습 - 괄호 변환

괄호 변환

문제

카카오에 신입 개발자로 입사한 "콘"은 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 "콘"은 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 문자열"은 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 문자열"로 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 문자열"로 변환한 결과를 return 하도록 solution 함수를 완성해 주세요.

제한사항

• 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 문자열"이라면 그대로 return 하면 됩니다.

 

풀이

입출력 예시

 

풀이

문제에서 주어지는 p는 항상 균형잡힌 괄호 문자열이다. p가 올바른 괄호 문자열이면 바로 반환해주면 된다. 올바른 괄호 문자열인지 판별하는 부분은 공통적으로 쓰이게 될 것 같아 함수로 만들어줬다.

 

// 올바른 괄호 문자열인지 체크
bool is_correct(string u) {
    stack<char> test;

    for (const auto& b : u) {
        if (test.empty() && b == ')') {
            return false;
        }

        if (b == '(') {
            test.push(b);
        }
        else if (test.top() == '(' && b == ')') {
            test.pop();
        }
    }

    return true;
}

---

다음에는 괄호를 변환해주는 부분이다. 먼저 바뀐 문자열을 저장할 change_u를 선언해줬다. u에서 앞뒤 문자를 제거하고, 나머지 문자는 괄호의 방향을 반대로 해준 뒤, "(" + 앞뒤 괄호가 제거된 u + ")"를 change_u에 저장해 반환해줬다.

// 괄호 변환
string change_bracket(string u) {
    string change_u = "";

    change_u += "(";

    // u의 앞 뒤 문자를 제외한 나머지 문자의 괄호를 뒤집는다
    for (int i = 1; i < u.length() - 1; i++) { 
        if (u[i] == '(') {
            change_u += ")";
        }
        else {
            change_u += "(";
        }
    }
    change_u += ")";

    return change_u;
}

---

p를 균형 잡힌 괄호 문자열 u, v로 나누는 작업을 해야한다. 균형잡힌 괄호 문자열인지 확인하기 위해 스택을 이용했다. 먼저 스택에 괄호를 넣는다. 이후 스택의 top이 '(' 일 때 다음 문자가 ')'이거나, top이 ')' 일 때 다음 문자가 '(' 라면 스택에서 꺼낸다. 스택이 공백이 된다면 균형잡힌 괄호 문자열이 생성되었다. u는 올바른 괄호인지 확인해주면 되고, v는 재귀적으로 위의 과정을 또 반복해주면 된다.

string get_balance(string p) {
    string u = "";
    string v = "";
    stack<char> s; // 균형잡힌 괄호 문자열 확인용 스택

    if (p == "") {
        return p;
    }

    // 받은 문자열이 올바른 괄호 문자열이면 바로 반환해준다.
    if (is_correct(p)) {
        return p;
    }

    // 문자열 u(= 균형잡힌 괄호 문자열)와 v로 나누기
    for (int i = 0; i < p.length(); i++) { 
        u.push_back(p[i]);

        if (i == 0) { // 첫 실행에는 괄호를 스택에 저장
            s.push(p[i]);
        }
        else if (s.top() == ')' && p[i] == '(') {
            s.pop();
        }
        else if (s.top() == '(' && p[i] == ')') {
            s.pop();
        }
        else {
            s.push(p[i]);
        }

        // 위의 과정을 모두 거쳤을 때 스택이 공백이면 균형잡힌 괄호 문자열이다.
        if (s.empty()) {
            for (int j = i + 1; j < p.length(); j++) {
                v.push_back(p[j]);
            }

            if (is_correct(u)) {
                return u + get_balance(v); // 올바른 괄호 문자열이면 u를 그대로 두고 v를 실행한다.
            }
            else {
                return change_bracket(u) + get_balance(v);
            }
        }
    }
}

---

전체 코드

#include <string>
#include <vector>
#include <stack>

using namespace std;

// 올바른 괄호 문자열인지 체크
bool is_correct(string u) {
    stack<char> test;

    for (const auto& b : u) {
        if (test.empty() && b == ')') {
            return false;
        }

        if (b == '(') {
            test.push(b);
        }
        else if (test.top() == '(' && b == ')') {
            test.pop();
        }
    }

    return true;
}

// 괄호 변환
string change_bracket(string u) {
    string change_u = "";

    change_u += "(";

    // u의 앞 뒤 문자를 제외한 나머지 문자의 괄호를 뒤집는다
    for (int i = 1; i < u.length() - 1; i++) { 
        if (u[i] == '(') {
            change_u += ")";
        }
        else {
            change_u += "(";
        }
    }
    change_u += ")";

    return change_u;
}

string get_balance(string p) {
    string u = "";
    string v = "";
    stack<char> s; // 균형잡힌 괄호 문자열 확인용 스택

    if (p == "") {
        return p;
    }

    // 받은 문자열이 올바른 괄호 문자열이면 바로 반환해준다.
    if (is_correct(p)) {
        return p;
    }

    // 문자열 u(= 균형잡힌 괄호 문자열)와 v로 나누기
    for (int i = 0; i < p.length(); i++) { 
        u.push_back(p[i]);

        if (i == 0) { // 첫 실행에는 괄호를 스택에 저장
            s.push(p[i]);
        }
        else if (s.top() == ')' && p[i] == '(') {
            s.pop();
        }
        else if (s.top() == '(' && p[i] == ')') {
            s.pop();
        }
        else {
            s.push(p[i]);
        }

        // 위의 과정을 모두 거쳤을 때 스택이 공백이면 균형잡힌 괄호 문자열이다.
        if (s.empty()) {
            for (int j = i + 1; j < p.length(); j++) {
                v.push_back(p[j]);
            }

            if (is_correct(u)) {
                return u + get_balance(v); // 올바른 괄호 문자열이면 u를 그대로 두고 v를 실행한다.
            }
            else {
                return change_bracket(u) + get_balance(v);
            }
        }
    }
}

string solution(string p) {
    return get_balance(p);
}

---

결과

응. 역시 한 번에 될 리가 없었다. 그것도 성대하게 실패해버렸다.

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문제를 처음부터 다시 읽어보니 내가 문제의 4번 부분을 잘못 이해해버려서 틀렸던 것이었다.

위에서 틀린 코드는 "(" + 앞뒤를 자르고 변환한 u + ")" + v 의 형태인데, 알고보니 문제는 "(" + v + ")" + 앞뒤를 자르고 변환한 u 였다.

// 수정 전
return change_bracket(u) + get_balance(v);

// 수정 후
return "(" + get_balance(v) + ")" + change_bracket(u);

결과