[Swift | 프로그래머스 Lv.2] 수식 최대화 (2020 카카오 인턴십)

Minji Kim·2022년 1월 13일
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프로그래머스 코딩테스트 Lv.2

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문제

문제 설명

IT 벤처 회사를 운영하고 있는 라이언은 매년 사내 해커톤 대회를 개최하여 우승자에게 상금을 지급하고 있습니다.
이번 대회에서는 우승자에게 지급되는 상금을 이전 대회와는 다르게 다음과 같은 방식으로 결정하려고 합니다.
해커톤 대회에 참가하는 모든 참가자들에게는 숫자들과 3가지의 연산문자(+, -, *) 만으로 이루어진 연산 수식이 전달되며, 참가자의 미션은 전달받은 수식에 포함된 연산자의 우선순위를 자유롭게 재정의하여 만들 수 있는 가장 큰 숫자를 제출하는 것입니다.

단, 연산자의 우선순위를 새로 정의할 때, 같은 순위의 연산자는 없어야 합니다. 즉, + > - > 또는 - > > + 등과 같이 연산자 우선순위를 정의할 수 있으나 +, > - 또는 > +,-처럼 2개 이상의 연산자가 동일한 순위를 가지도록 연산자 우선순위를 정의할 수는 없습니다. 수식에 포함된 연산자가 2개라면 정의할 수 있는 연산자 우선순위 조합은 2! = 2가지이며, 연산자가 3개라면 3! = 6가지 조합이 가능합니다.
만약 계산된 결과가 음수라면 해당 숫자의 절댓값으로 변환하여 제출하며 제출한 숫자가 가장 큰 참가자를 우승자로 선정하며, 우승자가 제출한 숫자를 우승상금으로 지급하게 됩니다.

예를 들어, 참가자 중 네오가 아래와 같은 수식을 전달받았다고 가정합니다.

"100-200*300-500+20"

일반적으로 수학 및 전산학에서 약속된 연산자 우선순위에 따르면 더하기와 빼기는 서로 동등하며 곱하기는 더하기, 빼기에 비해 우선순위가 높아 > +,- 로 우선순위가 정의되어 있습니다.
대회 규칙에 따라 + > - > 또는 - > > + 등과 같이 연산자 우선순위를 정의할 수 있으나 +, > - 또는 > +,- 처럼 2개 이상의 연산자가 동일한 순위를 가지도록 연산자 우선순위를 정의할 수는 없습니다.
수식에 연산자가 3개 주어졌으므로 가능한 연산자 우선순위 조합은 3! = 6가지이며, 그 중 + > - > 로 연산자 우선순위를 정한다면 결괏값은 22,000원이 됩니다.
반면에 * > + > - 로 연산자 우선순위를 정한다면 수식의 결괏값은 -60,420 이지만, 규칙에 따라 우승 시 상금은 절댓값인 60,420원이 됩니다.

참가자에게 주어진 연산 수식이 담긴 문자열 expression이 매개변수로 주어질 때, 우승 시 받을 수 있는 가장 큰 상금 금액을 return 하도록 solution 함수를 완성해주세요.

제한사항

  • expression은 길이가 3 이상 100 이하인 문자열입니다.
  • expression은 공백문자, 괄호문자 없이 오로지 숫자와 3가지의 연산자(+, -, *) 만으로 이루어진 올바른 중위표기법(연산의 두 대상 사이에 연산기호를 사용하는 방식)으로 표현된 연산식입니다. 잘못된 연산식은 입력으로 주어지지 않습니다.
    • 즉, "402+-561*"처럼 잘못된 수식은 올바른 중위표기법이 아니므로 주어지지 않습니다.
  • expression의 피연산자(operand)는 0 이상 999 이하의 숫자입니다.
    • 즉, "100-2145*458+12"처럼 999를 초과하는 피연산자가 포함된 수식은 입력으로 주어지지 않습니다.
    • "-56+100"처럼 피연산자가 음수인 수식도 입력으로 주어지지 않습니다.
  • expression은 적어도 1개 이상의 연산자를 포함하고 있습니다.
  • 연산자 우선순위를 어떻게 적용하더라도, expression의 중간 계산값과 최종 결괏값은 절댓값이 263 - 1 이하가 되도록 입력이 주어집니다.
  • 같은 연산자끼리는 앞에 있는 것의 우선순위가 더 높습니다.

입출력 예

expressionresult
"100-200*300-500+20"60420
"506-32"300

입출력 예에 대한 설명

입출력 예 #1

* > + > - 로 연산자 우선순위를 정했을 때, 가장 큰 절댓값을 얻을 수 있습니다.

연산 순서는 아래와 같습니다.
100-200300-500+20
= 100-(200300)-500+20
= 100-60000-(500+20)
= (100-60000)-520
= (-59900-520)
= -60420
따라서, 우승 시 받을 수 있는 상금은 |-60420| = 60420 입니다.

입출력 예 #2

- > * 로 연산자 우선순위를 정했을 때, 가장 큰 절댓값을 얻을 수 있습니다.

연산 순서는 아래와 같습니다.(expression에서 + 연산자는 나타나지 않았으므로, 고려할 필요가 없습니다.)
506-32
= 50(6-3)2
= (503)2
= 150*2
= 300
따라서, 우승 시 받을 수 있는 상금은 300 입니다.

풀이

나의 풀이

func solution(_ expression:String) -> Int64 {
    var result = [Int]()
    
    // TODO: 문자열을 배열로 바꾸기
    var arr1 = [String]()
    var num = ""
    
    expression.forEach {
        if $0.isNumber {
            num += String($0)
        } else {
            arr1.append(num)
            arr1.append(String($0))
            num = ""
        }
    }
    arr1.append(num)
    
    // TODO: 연산자 우선순위 조합만들기
    let symbol = Set(expression.filter { $0 == "+" || $0 == "-" || $0 == "*" }).map { String($0) }
    var priorities = [[String]]()
    getPermutation(symbol, symbol.count, &priorities)
    
    // TODO: 연산자 우선순위에 따라 연산하기
    var arr2 = arr1
    priorities.forEach { priority in
        
        while arr2.count > 1 {
            
            priority.forEach { symbol in
                
                // 배열에 해당 기호가 없을 때까지 반복한다.
                while arr2.contains(symbol) {
                    let i = arr2.firstIndex(of: symbol)!
                    
                    var result = ""
                    switch symbol {
                    case "+":
                        result = String(Int(arr2[i-1])! + Int(arr2[i+1])!)
                    case "-":
                        result = String(Int(arr2[i-1])! - Int(arr2[i+1])!)
                    case "*":
                        result = String(Int(arr2[i-1])! * Int(arr2[i+1])!)
                    default:
                        break
                    }
                    arr2.replaceSubrange(i-1...i+1, with: [result])
                }
            }
        } // while문 종료
        
        // TODO: 연산결과 절댓값으로 변환하기
        result.append(abs(Int(arr2[0])!))
        arr2 = arr1
    }

    // TODO: 제일 큰값 내뱉기
    return Int64(result.max()!)
}

func getPermutation<T>(_ arr: [T], _ r: Int, _ res: inout [[T]], _ idx: Int = 0) {
    if idx == r {
        res.append(Array(arr[0..<idx]))
        return
    }
    
    var arr = arr
    
    for i in idx..<arr.count {
        arr.swapAt(idx, i)
        getPermutation(arr, r, &res, idx + 1)
        arr.swapAt(idx, i)
    }
}
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다른 사람의 풀이

enum Operation: Character {
    case multiple = "*"
    case plus = "+"
    case minus = "-"

    func operate(_ n1: Int64, _ n2: Int64) -> Int64 {
        switch self {
            case .multiple: return n1 * n2
            case .plus: return n1 + n2
            case .minus: return n1 - n2
            default: return -1
        }
    }
}

func operate(numbers: [Int64], opers: [Character], prior: [Operation]) -> Int64 {
    var numbers = numbers
    var opers = opers
    for oper in prior {
        while let index = opers.firstIndex(of: oper.rawValue) {
            numbers[index] = oper.operate(numbers[index], numbers[index+1])
            numbers.remove(at: index+1)
            opers.remove(at: index)
        }
    }
    return abs(numbers[0])
}

func solution(_ expression:String) -> Int64 {
    let numbers = expression.components(separatedBy: ["*", "+", "-"]).map{abs(Int64($0)!)}  // 숫자만
    let opers = Array(expression.filter({ Int(String($0)) == nil})) // 연산자마
    let myOper = "*+-"
    var maxValue: Int64 = 0

    for first in myOper {
        for second in myOper {
            guard first != second else { continue }
            let third = "*+-".filter({$0 != first && $0 != second})[0]
            // 연산자 우선순위 = first > second > third
            let result = operate(numbers: numbers, opers: opers, prior: [
                Operation(rawValue: first)!,
                Operation(rawValue: second)!,
                Operation(rawValue: third)!
            ])
            maxValue = max(maxValue, result)
        }
    }


    return maxValue
}
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정리

⏰
목표 풀이 시간 : 1시간
실제 풀이 시간 : 1시간 57분

이 문제는 2020년 카카오 여름 인턴십을 위해 출제된 문제로 총 5문제 중 두 번째로 출제되었다.

해설

참고
연산자의 종류가 최대 3개이므로 연산자 우선순위는 최대 6개까지 나올 수 있습니다. (3! = 6) 연산자 우선순위가 정해지면, 문자열의 앞에서부터 차례대로 우선순위가 빠른 연산자부터 찾아서 그 연산자와 양 옆의 숫자(피연산자) 2개를 제거하고 계산된 결괏값을 대입하는 과정을 반복하면 됩니다.

이때 미리 입력으로 주어진 문자열에서 숫자와 연산자를 분리하여 각각의 배열에 보관해 놓으면 보다 편하게 문제를 해결할 수 있습니다.

숫자에 대한 배열을 준비하고, 연산자에 대한 배열을 준비한 다음, 우선순위에 맞는 연산자의 인덱스를 연산자 배열에서 찾은 후 기억 합니다. 그 후 숫자 배열에서 해당 인덱스와 다음 인덱스를 계산하는 방식을 이용하면 됩니다.

후기

나름 열심히 잘 풀었다고 생각했는데, 역시나 시간이 문제다..
그리고 다른 사람의 풀이를 보면 항상 풀이 죽는다.😭

열거형과 따로 함수도 만들고 심지어 문자열로 for문을 돌리면 각 문자가 차례대로 나온다는 걸 왜 활용하지 못하였나..

이래서 기본기가 중요하다는 말이 괜히 있는 게 아니다.
정신 차리고 시간 안에 풀도록 노력하자!❤️‍🔥

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Minji Kim
iOS Developer
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