괄호변환

LEEHAKJIN-VV·2022년 5월 26일
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프로그래머스

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출처: 프로그래머스 코딩 테스트 연습

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
"(()())()""(()())()"
")(""()"
"()))((()""()(())()"

입출력 예 설명

입출력 예 #1
이미 "올바른 괄호 문자열" 입니다.

입출력 예 #2

  • 두 문자열 u, v로 분리합니다.
    • u = ")("
    • v = ""
  • u가 "올바른 괄호 문자열"이 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 문자열"이므로 그대로 두고, v에 대해 재귀적으로 수행합니다.
  • 다시 두 문자열 u, v로 분리합니다.
    • u = "))(("
    • v = "()"
  • u가 "올바른 괄호 문자열"이 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.

[4,1,2,3]

내가 제출한 코드

import Foundation

func solution(_ p:String) -> String {
    if checkCorrect(p) { // 처음 입력이 올바른 문자열인 경우
        return p
    }
    return balanceBracket(p)
}

func balanceBracket(_ s: String) -> String{ // 올바른 괄호 문자열 만드는 함수
    var result = "" // 결과 값
    if s.isEmpty { //1. 입력이 빈 문자열인 경우, 빈 문자열을 반환 
        return result
    }
    
    let splitStr = splitBlance(s) // 2. u,v로 분리
    var u = splitStr.u
    let v = splitStr.v
    
    if checkCorrect(u) { // 3. u가 올바른 문자열
        u += balanceBracket(v) // 3.1 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열" 이라면 문자열 v에 대해 1단계부터 다시 수행
        return u
    } else { // 4. 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열"이 아니라면 아래 과정을 수행
        result += "(" // 4.1 빈 문자열에 첫 번째 문자로 '('를 붙임
        result += balanceBracket(v) // 4.2 문자열 v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행한 결과 문자열을 이어 붙임
        result += ")" // 4.3 ')'를 다시 붙임
        
        // 4.4 u의 첫 번째와 마지막 문자를 제거
        let startIndex = u.index(after: u.startIndex)
        let endIndex = u.index(before: u.endIndex)
        u = String(u[startIndex..<endIndex])
        
        for ch in u { // 4.4 u의 괄호방향 뒤집음
            result += (ch=="(") ? ")":"("
        }
    }
    return result // 생성된 문자열 반환
}

func splitBlance(_ str: String) -> (u: String, v: String){ // 균형잡힌 문자열 반환
    var index: Int = 0 // u,v구분자
    var u: String = ""
    
    var blanceNumber: Int = 0 // 초깃값 제외, 0으로 되면 균형잡힌 문자열
    
    for (i, s) in str.enumerated() { // 균형잡힌 문자열 u 생성 -> 왼쪽괄호와 오른쪽 괄호의 개수가 틀리면 균형 문자열 x
        u.append(s)
        blanceNumber += (s=="(") ? 1:-1       
        if blanceNumber == 0 && i != 0 {
            index = i+1
            break
        }
    }
    let startIndex = str.index(str.startIndex, offsetBy: index)
    var v: String = String(str[startIndex...]) // v 생성
    return (u,v)
}

func checkCorrect(_ str: String) -> Bool{ // 올바른 괄호 문자열 확인
    var blanceNumber: Int = 0 // 음수가 되면 올바른 괄호가 아님
    for s in str {
        blanceNumber += (s=="(") ? 1:-1       
        if blanceNumber < 0 {
            return false
        }
    }
    return true
}

코드 설명

풀이 과정은 문제 설명에 기술된 방법으로 진행된다. 각 과정의 모든 부분을 살펴보지 않고, 그 중 2가지 과정인 올바른 괄호 문자열 판별하는 함수, 균형 잡힌 괄호 문자열 생성하는 함수 2가지 코드만 살펴본다. 나머지 코드는 주석을 읽으면 쉽게 이해할 수 있다.

그러면 각 함수를 살펴본다. checkCorrect 함수는 입력된 문자열이 올바른 괄호 문자열 인지 판별하는 함수다. 올바른 괄호 문자열인 경우 다음 과정을 진행할 필요가 없으므로 바로 입력된 문자열을 반환한다.

checkCorrect(p) { // 처음 입력이 올바른 문자열인 경우

checkCorrect 함수를 살펴보겠다. 올바른 괄호 문자열은 "("의 개수와 ")" 개수가 같고, 짝도 맞는 경우이다. 여기선 balanceNumber 프로퍼티로 판별을 한다. 이 프로퍼티의 초깃값은 0이다. 이 값이 음수가 된 경우는 짝이 맞지 않는 경우이다. 이유는 "("를 읽으면 +1을 하고 ")" 읽으면 -1을 하기 때문에 오직 마지막 문자를 읽을 때 빼고는 항상 양수 값을 가져야 한다. 그러므로 이 프로퍼티가 0이 될 때 false 값을 반환하여 올바른 괄호 문자열이 아님을 알린다. 올바른 괄호 문자열이면 true를 반환한다.

func checkCorrect(_ str: String) -> Bool{ // 올바른 괄호 문자열 확인
    var blanceNumber: Int = 0 // 음수가 되면 올바른 괄호가 아님
    for s in str {
        blanceNumber += (s=="(") ? 1:-1       
        if blanceNumber < 0 {
            return false
        }
    }
    return true
}

다음으로 입력된 문자열 w를 균형 잡힌 괄호 문자열 u, v로 분리하는 함수를 살펴본다. 우선 이 경우에도 blanceNumber 프로퍼티를 사용하였다. 균형 잡힌 괄호 문자열은 양쪽 괄호의 개수가 같은 경우이다. 그러므로 blanceNumber 프로퍼티가 0일 때 양쪽 괄호의 개수가 같으므로 그 순간까지 읽은 문자열은 균형 잡힌 괄호 문자열이고 이를 u라고 한다. 나머지 문자열을 v라고 한다. 마지막으로 이 두 값을 튜플에 담아 반환한다.

func splitBlance(_ str: String) -> (u: String, v: String){ // 균형잡힌 문자열 반환
    var index: Int = 0 // u,v구분자
    var u: String = ""
    
    var blanceNumber: Int = 0 // 초깃값 제외, 0으로 되면 균형잡힌 문자열
    
    for (i, s) in str.enumerated() { // 균형잡힌 문자열 u 생성 -> 왼쪽괄호와 오른쪽 괄호의 개수가 틀리면 균형 문자열 x
        u.append(s)
        blanceNumber += (s=="(") ? 1:-1       
        if blanceNumber == 0 && i != 0 {
            index = i+1
            break
        }
    }
    let startIndex = str.index(str.startIndex, offsetBy: index)
    var v: String = String(str[startIndex...]) // v 생성
    return (u,v)
}

몰랐던 사실 or 기억하면 도움이 될 만한 사실

Swift String.index

코드를 작성하면서 헷갈린 부분이 있었다. 바로 String 클래스의 Strings.endIndex 프로퍼티이다. 처음에는 이 프로퍼티가 마지막 문자의 위치를 가리키는 줄 알고 있었다. 그러나 이 프로퍼티는 마지막 문자의 뒤를 가리키고 있었다. 그러므로 actor.index(after: actor.endIndex) 와 같은 접근은 인덱스 범위가 벗어나므로 error가 발생한다. 이를 유의하도록 하자.

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