(Java) 프로그래머스 - 괄호 변환

Lee Yechan·2023년 5월 12일
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알고리즘 문제 풀이

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프로그래머스 2020 KAKAO BLIND RECRUITMENT - 괄호 변환

문제 설명

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.

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 문자열"이라면 그대로 return 하면 됩니다.

입출력 예

presult
"(()())()""(()())()"
")(""()"
"()))((()""()(())()"

답안

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

class Solution {
    public String solution(String str) {
        if (str.isEmpty()) {
            return "";
        }
        ArrayList<String> w = split(str);
        String u = w.get(0), v = w.get(1);

        if (isCorrectString(u)) {
            return u + solution(v);
        } else {
            u = u.substring(1, u.length() - 1);
            u = replaceParenthesis(u);
            return "(" + solution(v) + ")" + u;
        }
    }

    public ArrayList<String> split(String str) {
        ArrayList<String> result = new ArrayList<>(2);
        int openingParenthesisCount = 0, closingParenthesisCount = 0;

        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            if (str.charAt(i) == '(') {
                openingParenthesisCount += 1;
            } else {
                closingParenthesisCount += 1;
            }
            if (openingParenthesisCount == closingParenthesisCount) {
                result.add(str.substring(0, i+1));
                result.add(str.substring(i+1));
                return result;
            }
        }
        result.add(str);
        result.add("");
        return result;
    }
    
    public boolean isCorrectString(String str) {
        if (str.isEmpty()) {
            return true;
        }
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            Character ch = str.charAt(i);
            if (ch.equals(')')) {
                if (stack.isEmpty()) {
                    return false;
                } else {
                    stack.pop();
                }
            } else {
                stack.push(ch);
            }
            if (stack.isEmpty()) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public String replaceParenthesis(String str) {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            Character ch = str.charAt(i);
            result.append(ch.equals('(')? ')' : '(');
        }
        return result.toString();
    }
}

풀이

문제의 요구사항을 그대로 읽고 구현하면 되는 문제이다.

그러나, 구현의 요구사항이 복잡하기 때문에 정확히 문제가 무엇을 요구하는지 파악해야 한다.

필자는 문제를 충분히 이해하지 못한 상태에서 코드 짜기부터 바로 시작해버리니까 오답도 나오고 코드 짜는 시간도 많이 늘어나버렸는데, 문제가 복잡할 수록 돌아가기보다 문제를 완전히 이해한 후 시작하는 것이 중요하겠구나라는 생각이 들었다.

public String solution(String str) {
        if (str.isEmpty()) {
            return "";
        }
        ArrayList<String> w = split(str);
        String u = w.get(0), v = w.get(1);

        if (isCorrectString(u)) {
            return u + solution(v);
        } else {
            u = u.substring(1, u.length() - 1);
            u = replaceParenthesis(u);
            return "(" + solution(v) + ")" + u;
        }
    }

요구사항을 구현하는 로직의 가장 중심이 되는 코드이다. 아래에서는 각각 요구사항들이 어떻게 구현되었는지 보여준다.

1. 입력이 빈 문자열인 경우, 빈 문자열을 반환합니다.

if (str.isEmpty()) {
	return "";
}

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.

ArrayList<String> w = split(str);

3. 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열" 이라면 문자열 v에 대해 1단계부터 다시 수행합니다. 3-1. 수행한 결과 문자열을 u에 이어 붙인 후 반환합니다.

if (isCorrectString(u)) {
	return u + solution(v);
}

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.

else {
  u = u.substring(1, u.length() - 1);
  u = replaceParenthesis(u);
  return "(" + solution(v) + ")" + u;
}

이와 같이 문제를 정확히 이해하여, 그대로 구현하면 된다.

split(), isCorrectString(), replaceParenthesis()는 각각

  • 문자열 w균형 잡힌 문자열 uv로 나누는 함수,
  • 균형 잡힌 문자열올바른 괄호 문자열로 만드는 함수,
  • 문자열의 괄호 방향을 뒤집는 함수

이다.

구현이 아주 어려운 것은 아니니 함수를 직접 읽어보면 이해가 갈 것이다.

만약 이해가 되지 않는다면 질문 댓글을 남겨주길 바란다.

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이예찬

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