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Kakao Coding Test/Level2

괄호 변환 C++ 2020 KAKAO Blind Recruitment

by HenryNoh 2020. 11. 26.

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.
    1. 수행한 결과 문자열을 u에 이어 붙인 후 반환합니다.
  4. 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열"이 아니라면 아래 과정을 수행합니다.
    1. 빈 문자열에 첫 번째 문자로 '('를 붙입니다.
    2. 문자열 v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행한 결과 문자열을 이어 붙입니다.
    3. ')'를 다시 붙입니다.
    4. u의 첫 번째와 마지막 문자를 제거하고, 나머지 문자열의 괄호 방향을 뒤집어서 뒤에 붙입니다.
    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.

입출력 예

p result
"(()())()" "(()())()"
")(" "()"
"()))((()" "()(())()"

입출력 예에 대한 설명

입출력 예 #1
이미 올바른 괄호 문자열 입니다.

입출력 예 #2

  • 두 문자열 u, v로 분리합니다.
    • u = ")("
    • v = ""
  • u가 올바른 괄호 문자열이 아니므로 다음과 같이 새로운 문자열을 만듭니다.
    • v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행하면 빈 문자열이 반환됩니다.
    • u의 앞뒤 문자를 제거하고, 나머지 문자의 괄호 방향을 뒤집으면 ""이 됩니다.
    • 따라서 생성되는 문자열은 "(" + "" + ")" + ""이며, 최종적으로 "()"로 변환됩니다.

입출력 예 #3

  • 두 문자열 u, v로 분리합니다.
    • u = "()"
    • v = "))((()"
  • 문자열 u가 올바른 괄호 문자열이므로 그대로 두고, v에 대해 재귀적으로 수행합니다.
  • 다시 두 문자열 u, v로 분리합니다.
    • u = "))(("
    • v = "()"
  • u가 올바른 괄호 문자열이 아니므로 다음과 같이 새로운 문자열을 만듭니다.
    • v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행하면 "()"이 반환됩니다.
    • u의 앞뒤 문자를 제거하고, 나머지 문자의 괄호 방향을 뒤집으면 "()"이 됩니다.
    • 따라서 생성되는 문자열은 "(" + "()" + ")" + "()"이며, 최종적으로 "(())()"를 반환합니다.
  • 처음에 그대로 둔 문자열에 반환된 문자열을 이어 붙이면 "()" + "(())()" = "()(())()"가 됩니다.

구현

우선 균형잡힌 괄호 문자열과 올바른 괄호 문자열에 대한 정확한 이해가 필요하다.

두가지의 차이에 대한 정확한 이해가 되고 난다면 문제에 주어진대로 구현하면 되는 문제이다.

첫 번째로 균형잡힌 괄호 문자열이란 "("와 ")"의 갯수가 같은 문자열을 의미한다. 예를 들어
" )()( " / " ))(()( " / " ))())((( " / " (())()() " / " (((()))) "
와 같은 문자열은 모두 균형잡힌 괄호 문자열이다.

두 번째로 올바른 괄호 문자열이란 "("와 ")"의 갯수가 같으며 짝도 맞을 경우를 의미한다. 예를 들어
" ()()() " / " (())() " / ((())) " / (()())(()) "
와 같은 문자열은 모두 균형잡힌 괄호 문자열이면서 올바른 괄호 문자열이다.

위와 같은 개념을 정확히 파악하고 난 후 문제를 풀어야 한다.

문제에서 설명했듯이 우리는 문자열을 u와 v로 나누는 과정을 지나야 한다.
u와 v는 모두 균형잡힌 괄호 문자열로 나누어야 하며 u의 경우에는 더이상 나눠질 수 없어야한다.

예를 들자면  " ))(( " 는 u가 될 수 있지만 " )())(( " 는 u가 될 수 없다.

따라서 문자열 p를 탐색하면서 stack에 " ( " 와 " ) " 를 를 추가하고 빼는 과정을 거치면서
stack이 비게 될 경우 그 순간 까지의 문자열이 u가 되는 것이다.

stack<char> check;
int cnt = 0;
int p_cnt = 0;

for (int i = 0; i < p.size(); i++){
  if (p[i] == '(') {
      cnt++;
      check.push(p[i]);
      p_cnt++;
  }
  else if (p[i] == ')') {
      cnt--;
      if (!check.empty() && check.top() == '(') {
          check.pop();
      }
      p_cnt++;
  }
}

위와 같은 과정을 거친다면 cnt와 check.empty() 함수를 통해서 모든 균형잡힌 괄호 문자열이자 올바른 괄호 문자열에 대해서 판별하게 된다.

  1. 위 과정을 거치고난 후 cnt가 0이고 check stack이 비어있다면 올바른 괄호 문자열이고 다음과 같이 된다.
    p_cnt (p가 들어온 개수)는 s를 탐색한 size만큼 커지게 되고
    cnt (" ( " 와 " ) " 의 개수를 판별)는 두 괄호가 같은 수라면 0이 될 것이다.
    1. 따라서 다음에는 p_cnt까지 p를 잘라서 u에 넣어주고 p_cnt부터 잘라서 v에 넣어준 후 v는 재귀를 반복한다.
  2. 위 과정을 거치고난 후 cnt가 0인데 check stack이 비어있지 않다면 올바르지 않은 괄호 문자열인 것이다.
    예를 들어 " ))((() "와 같은 문자열이 들어왔다면 u는 " ))(( "가 될 것이고
    cnt는 0이지만 check stack은 비어있지 않게 된다. 따라서 4번의 과정을 수행한다.
    1. 반환해줄 문자열 temp에 " ( "를 붙여주고 v에 대하여 재귀적으로 수행한 문자열을 붙여주고 " ) "를 붙여준다.
    2. 이후 u에 대하여 첫 번째와 마지막 문자를 제거 한다.
    3. u에 대하여 모든 " ( "를 " ) "로 " ) "를 " ( "로 바꿔준다.
if (check.empty() && cnt == 0) {	// 1번 과정
	u = p.substr(0, p_cnt);
	v = p.substr(p_cnt);
	answer = answer + u;
	answer = answer + solution(v);
	break;
}
else if(!check.empty() && cnt == 0){	// 2번 과정
	u = p.substr(0, p_cnt);
	v = p.substr(p_cnt);
	temp += '(';
	temp += solution(v);
	temp += ')';
	u.erase(u.begin());
	u.erase(u.end()-1);
	for (int i = 0; i < u.size(); i++) {
		if (u[i] == '(') {
			u[i] = ')';
		}
		else {
			u[i] = '(';
		}
	}
	temp += u;
	answer = temp;
	break;
}

전체 코드는 아래에서 볼 수 있다.

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

using namespace std;

string solution(string p) {
	stack<char> check;
	string answer = "";
	string temp = "";
	string u = "";
	string v = "";
	int cnt = 0;
	int p_cnt = 0;

	for (int i = 0; i < p.size(); i++) {
		if (p[i] == '(') {
			cnt++;
			check.push(p[i]);
			p_cnt++;
		}
		else if (p[i] == ')') {
			cnt--;
			if (!check.empty() && check.top() == '(') {
				check.pop();
			}
			p_cnt++;
		}

		if (check.empty() && cnt == 0) {
			u = p.substr(0, p_cnt);
			v = p.substr(p_cnt);
			answer = answer + u;
			answer = answer + solution(v);
			break;
		}
		else if(!check.empty() && cnt == 0){
			u = p.substr(0, p_cnt);
			v = p.substr(p_cnt);
			temp += '(';
			temp += solution(v);
			temp += ')';
			u.erase(u.begin());
			u.erase(u.end()-1);
			for (int i = 0; i < u.size(); i++) {
				if (u[i] == '(') {
					u[i] = ')';
				}
				else {
					u[i] = '(';
				}
			}
			temp += u;
			answer = temp;
			break;
		}
	}
	return answer;
}

 

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