🎯문제
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
| expression | result |
|---|---|
| "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.
100-200*300-500+20
= 100-(200*300)-500+20
= 100-60000-(500+20)
= (100-60000)-520
= (-59900-520)
= -60420따라서, 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.)
50*6-3*2
= 50*(6-3)*2
= (50*3)*2
= 150*2
= 300따라서, 우승 시 받을 수 있는 상금은 300 입니다.
✏️풀이
코드
import java.util.*;
class Solution {
// 계산 메서드
public long calc(long num1, long num2, char op) {
long num = 0;
// 기호에 따라 각각 계산을 진행
switch(op) {
case '+':
num = num1 + num2;
break;
case '-':
num = num1 - num2;
break;
case '*':
num = num1 * num2;
break;
}
// 계산 후 값을 return
return num;
}
public long solution(String expression) {
// answer 초기화
long answer = Long.MIN_VALUE;
// 나올 수 있는 우선순위 경우의 수를 지정
char[][] op = {{'+', '-', '*'}, {'+', '*', '-'}, {'*', '+', '-'},
{'*', '-', '+'}, {'-', '*', '+'}, {'-', '+', '*'}};
// 숫자들을 저장할 배열
ArrayList<Long> numList = new ArrayList<>();
// 기호들을 저장할 배열
ArrayList<Character> opList = new ArrayList<>();
String num = "";
// 주어진 식의 길이만큼 반복
for(int i = 0; i < expression.length(); i++) {
char c = expression.charAt(i);
// 연결된 숫자일 경우
if((c - '0') >= 0 && (c - '0') <= 9) {
// num에 저장
num += c;
}
// 기호가 나왔을 경우
else {
// 지금까지 나온 num을 numList 배열에 저장
numList.add(Long.parseLong(num));
// 기호를 opList 배열에 저장
opList.add(c);
// num 초기화
num = "";
}
}
// 마지막 숫자를 저장
numList.add(Long.parseLong(num));
// 경우의 수만큼 반복 진행
for(int i = 0; i < op.length; i++) {
// 임시로 사용할 배열 선언 및 초기화
ArrayList<Long> subNum = new ArrayList<>(numList);
ArrayList<Character> subOp = new ArrayList<>(opList);
// 해당 경우의 우선순위대로 탐색
for(int j = 0; j < op[i].length; j++) {
// 수식을 계산
for(int k = 0; k < subOp.size(); k++) {
// 우선순위를 비교하여
if(subOp.get(k) == op[i][j]) {
// 계산할 값들을 배열에서 제거
long num1 = subNum.remove(k);
long num2 = subNum.remove(k);
// 계산할 수식을 배열에서 제거
char oper = subOp.remove(k);
// 계산한 값을 다시 저장
subNum.add(k, calc(num1, num2, oper));
// 탐색을 위해 값을 하나 낮춰줌
k--;
}
}
}
// 절댓값으로 변환한 뒤 최댓값 비교를 통해 값을 저장
answer = Math.max(answer, Math.abs(subNum.get(0)));
}
return answer;
}
}설명
ArrayList를 사용하여 진행하였다.
코드의 위에서부터 차례대로 살펴보면 calc은 계산 메서드이다. num1과 num2를 op라는 수식을 통해서 계산하고 계산한 값을 반환해주는 메서드로 이후 계산에서 사용된다.
solution 메서드에서는 맨 처음 answer의 값을 Long.MIN_VALUE 값으로 초기화를 시켜준다. 그리고 char형 op 배열에 나올 수 있는 우선순위 경우의 수를 저장한다. 3!의 경우의 수가 나올 수 있으므로 총 6개의 경우의 수가 나오며 먼저 들어온 수식이 더 높은 순위를 가지고 있다.
expression에 있는 숫자들과 수식들을 저장할 배열을 각각 생성해준다. 그리고 문자열로 저장이 되어있기 때문에 숫자를 만들어주기 위한 num 변수도 선언해준다.
주어진 문자열의 길이만큼 반복을 진행한다. charAt을 통해 값 하나하나를 가져오고 "900" 과 같은 연속적으로 나타나는 숫자일 경우 num에 저장을 한다. 연속적으로 나타나는 숫자가 아닌 기호가 나왔을 경우 num에 저장된 값을 long형으로 바꿔준 뒤 숫자 배열에 저장하고 기호는 기호 배열에 저장을 한다. 그리고 num을 초기화를 시켜주어 올바른 값을 저장할 수 있도록 한다.
위의 모든 반복이 끝나면 num에 남아있는 값을 마지막으로 저장해준다. 수식의 마지막은 숫자이기 때문에 num에는 값이 무조건적으로 남아있게되고 그 값을 저장해주어야 올바른 계산을 할 수 있다.
숫자와 수식의 분리가 끝나면 3!의 경우의 수, 즉 아까 저장했던 op 배열의 길이만큼 반복을 진행한다. 이때 모든 경우를 비교해야하므로 원래 있던 배열은 그대로 두고 임의의 배열을 생성하여 값을 복사해준다.
우선순위가 높은 기호를 먼저 계산해주는데 이때 계산할 값을들 배열에서 제거하고, 수식 역시 배열에서 제거한다. 이유는 계산이 된다면 더이상 배열에 남아있을 필요가 없기 때문이다. 이후 위에서 설명한 calc 메서드를 사용해 반환된 값을 다시 숫자 배열에 저장한다. 탐색을 위해 값을 하나 낮춰주는데 그 이유는 k번째 수식이 제거가 되었고 현재 k번째에는 k+1번째 수식이 존재할 것이다. 하지만 반복을 진행하면 k+1로 넘어가게 되고 그렇다면 원래 k+1번째 수식은 탐색을 진행하지 않고 넘어가게 되므로 모든 수식을 탐색한다고 할 수 없다. 따라서 k번째부터 재탐색을 진행하기 위해 k--을 해준다.
우선순위의 탐색이 끝난 뒤에 숫자의 배열에 남아있는 마지막 값을 절댓값으로 변환해서 answer와 비교를 해 더 큰 값을 answer에 저장해준다.
위의 과정을 반복해서 나온 answer를 반환하면 문제를 해결할 수 있다!
💡느낀 점
어떤 다른 자료구조를 사용한 것이 아닌 ArrayList를 사용해서 문제를 풀었기 때문에 시간의 효율이 좋진 않았다. 하지만 스스로의 힘으로 문제를 풀었기 때문에 기분이 좋았다. 내 스스로의 힘으로 해결을 해봤으니 다른 블로그들을 참고해서 더 좋은 효율을 가진 코드들을 공부해봐야겠다.
링크
