[BOJ_1918] 후위 표기식

김윤빈·2021년 6월 14일
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문제

수식은 일반적으로 3가지 표기법으로 표현할 수 있다. 연산자가 피연산자 가운데 위치하는 중위 표기법(일반적으로 우리가 쓰는 방법이다), 연산자가 피연산자 앞에 위치하는 전위 표기법(prefix notation), 연산자가 피연산자 뒤에 위치하는 후위 표기법(postfix notation)이 그것이다. 예를 들어 중위 표기법으로 표현된 a+b는 전위 표기법으로는 +ab이고, 후위 표기법으로는 ab+가 된다.

이 문제에서 우리가 다룰 표기법은 후위 표기법이다. 후위 표기법은 위에서 말한 법과 같이 연산자가 피연산자 뒤에 위치하는 방법이다. 이 방법의 장점은 다음과 같다. 우리가 흔히 쓰는 중위 표기식 같은 경우에는 덧셈과 곱셈의 우선순위에 차이가 있어 왼쪽부터 차례로 계산할 수 없지만 후위 표기식을 사용하면 순서를 적절히 조절하여 순서를 정해줄 수 있다. 또한 같은 방법으로 괄호 등도 필요 없게 된다. 예를 들어 a+bc를 후위 표기식으로 바꾸면 abc+가 된다.

중위 표기식을 후위 표기식으로 바꾸는 방법을 간단히 설명하면 이렇다. 우선 주어진 중위 표기식을 연산자의 우선순위에 따라 괄호로 묶어준다. 그런 다음에 괄호 안의 연산자를 괄호의 오른쪽으로 옮겨주면 된다.

예를 들어 a+bc는 (a+(bc))의 식과 같게 된다. 그 다음에 안에 있는 괄호의 연산자 를 괄호 밖으로 꺼내게 되면 (a+bc)가 된다. 마지막으로 또 +를 괄호의 오른쪽으로 고치면 abc*+가 되게 된다.

다른 예를 들어 그림으로 표현하면 A+B*C-D/E를 완전하게 괄호로 묶고 연산자를 이동시킬 장소를 표시하면 다음과 같이 된다.

img

이러한 사실을 알고 중위 표기식이 주어졌을 때 후위 표기식으로 고치는 프로그램을 작성하시오

입력

첫째 줄에 중위 표기식이 주어진다. 단 이 수식의 피연산자는 A~Z의 문자로 이루어지며 수식에서 한 번씩만 등장한다. 그리고 -A+B와 같이 -가 가장 앞에 오거나 AB와 같이 가 생략되는 등의 수식은 주어지지 않는다. 표기식은 알파벳 대문자와 +, -, , /, (, )로만 이루어져 있으며, 길이는 100을 넘지 않는다.

출력

첫째 줄에 후위 표기식으로 바뀐 식을 출력하시오

예제 입력 1 복사

A*(B+C)

예제 출력 1 복사

ABC+*

풀면서 느낀점

중위 표기법에서 후위 표기법을 변환 하는 알고리즘을 알아야 한다.

스택의 대표적인 알고리즘이다.

후위 표기법 변환 알고리즘

  1. 입력 받은 중위 표기식에서 토큰을 읽는다.
  2. 토큰이 피연산자이면 토큰을 출력한다
  3. 토큰이 연산자(괄호포함)일 때, 이 토큰이 스택의 top에 저장되어 있는 있는 연산자보다 우선순위가 높으면 스택에 push, 아니라면 스택 top의 연산자의 우선순위가 토큰의 우선순위보다 작을 때까지 스택에서 pop한 후 토큰의 연산자를 push 한다. 만약 top에 연산자가 없으면 Push
  4. 토큰이 )이면 스택에 ( 이 올 때까지 스택에 pop 연산을 수행하고 pop 한 연산자를 출력한다. 왼쪽 괄호를 만나면 pop만 하고 출력하지는 않는다.
  5. 중위 표기식에 더 읽을 것이 없다면 중지하고, 더 읽을 것이 있다면 1부터 다시 반복
  6. 스택에 남아 있는 연산자를 모두 pop 하여 출력한다.

우선순위

스택 밖의 왼쪽 괄호는 우선 순위가 가장 높으며, 스택 안의 왼쪽 괄호는 우선 순위가 가장 낮다

토큰icp(in-coming priority)isp(in-stack priority)
)--
*, /22
+, -11
(03

나의 코드

word = list(input())

q = []
icp = {
    '(': 0,
    '*': 2,
    '/': 2,
    '+': 1,
    '-': 1,
}
result = ''
for i in word:
    if 'A' <= i <= 'Z':
        result += i
    else:
        # q에 없으면 push
        if not q:
            q.append(i)
        # 여는괄호는 무조건 집어 넣기
        elif i == '(':
            q.append(i)
        # 닫는 괄호가 나오면 ( 나올때까지 pop
        elif i == ')':
            while q and q[-1] != '(':
                result += q.pop()
            # ( 는 넣지 않는다
            q.pop()
        # 그외에 사칙연산은 우선순위에 따라 넣는다
        else:
            while q and icp[i] <= icp[q[-1]]:
                result += q.pop()
            q.append(i)
while q:
    result += q.pop()
print(result)
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