문제 내용

문제 설명

카카오에 신입 개발자로 입사한 콘은 선배 개발자로부터 개발 역량 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 콘은 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 균형 잡힌 괄호 문자열이라고 부릅니다.
그리고 여기에 '('와 ')'의 괄호의 짝도 모두 맞을 경우에는 이를 올바른 괄호 문자열이라고 부릅니다.
예를 들어, "(()))("와 같은 문자열은 균형 잡힌 괄호 문자열이지만 올바른 괄호 문자열은 아닙니다.
반면에 "(())()"와 같은 문자열은 균형 잡힌 괄호 문자열 이면서 동시에 올바른 괄호 문자열입니다.

'('와 ')' 로만 이루어진 문자열 w가 균형 잡힌 괄호 문자열이라면 다음과 같은 과정을 통해 올바른 괄호 문자열로 변환할 수 있습니다.

ex)

1. 입력이 빈 문자열인 경우, 빈 문자열을 반환합니다.

2. 문자열 w를 두 "균형 잡힌 괄호 문자열" u, v로 분리합니다. 단, u는 "균형 잡힌 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 문자 열을 반환합니다.

입출력 예

나의 생각

1. 어떻게 풀까?

예시로 주어진 내용 그대로 프로그램을 제작해봅니다.

노란색 밑줄을 조건으로 분기가 일어납니다.("올바른 괄호 문자열" 인지 검사)

bool checked_bracket(string p){
    stack <char> st;
    const int p_size = p.size();
    
    for(int i = 0; i < p_size; ++i){
        if(p.substr(i, 1) == ")"){
            if(st.empty()) return false;
            st.pop();
        }else{
            st.push(p[i]);
        }
    }
    if(!st.empty()) return false;
    return true;
}

2. 이것을 이용해서 어떤 식으로 문제를 풀까?

문자열 u가 "올바른 괄호 문자열"이라면 문자열 v에 대해 1단계부터 다시 수행합니다.

이 글을 위 함수에 대입해서 얘기하자면  checked_bracket(u) 함수 결과가 true 면 문자열 v로 처음부터 시작합니다.

즉, u는 올바른 문자열이기 때문에 그대로 붙여주고 v에 대해서만 처음부터 검사를 시작합니다.

string solution(string p){
	...
    if(checked_bracket(u)){
    	answer += u;
    	return answer += solution(v);
    }
    ...
}

또 다른 조건, 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열"이 아니라면 아래 과정을 수행합니다.

이 조건도 대입해서 바꿔준다면 위의 조건의 else 문이 됩니다.

3. 그러면 else문 내용은?

먼가 길게 적혀있어서 어렵게 느껴졌던 부분이 있습니다.

하지만 잘 읽어보면 전체적인 내용은 이와 같습니다.

1. u의 첫 번째 마지막 문자 제거

2. 제거된 문자열 뒤집기

3. "(" + solution(v) + ")" + 제거된 문자열

string solution(string p){
	...
    else{
  		// u의 앞, 뒤 문자열 제거
        string word = u.substr(1, u.size() - 2);
        // 제거 된 문자열 뒤집기.
        for(int i = 0; i < word.size(); ++i){
            if(word.substr(i, 1) == ")"){
                word.replace(i, 1, "(");
            }else{
                word.replace(i, 1, ")");
            }
        }
        
        return answer += "(" + solution(v) + ")" + word;
    }
    ...
}

전체 코드

#include <string>
#include <vector>
#include <stack>
using namespace std;
bool checked_bracket(string p){
    stack <char> st;
    const int p_size = p.size();
    
    for(int i = 0; i < p_size; ++i){
        if(p.substr(i, 1) == ")"){
            if(st.empty()) return false;
            st.pop();
        }else{
            st.push(p[i]);
        }
    }
    if(!st.empty()) return false;
    return true;
}
string solution(string p) {
    if(checked_bracket(p)) return p;
    string answer = "";
    string u = "", v = "";
    int left = 0, right = 0;
    const int p_size = p.size();
    
    // 좌우 문자열이 균형잡힌 문자열인 경우 breakl
    for(int i = 0; i < p_size; ++i){
        if(p.substr(i , 1) == ")"){
            ++left;
        }else{
            ++right;
        }
        u += p.substr(i, 1);
        if(left == right){
            v += p.substr(i + 1);
            break;
        }
    }
    
    if(checked_bracket(u)){
        answer += u;
        return answer += solution(v);
    }else{
        string word = u.substr(1, u.size() - 2);
        
        for(int i = 0; i < word.size(); ++i){
            if(word.substr(i, 1) == ")"){
                word.replace(i, 1, "(");
            }else{
                word.replace(i, 1, ")");
            }
        }
        return answer += "(" + solution(v) + ")" + word;
    }
    
    return answer;
}

테스트 코드 (필요하신 분만)

int main(){
    vector <string> p_cases = {
        "(()())()", ")(", "()))((()"
    };

    for(int i = 0; i < p_cases.size(); ++i){
        const string ret = solution(p_cases[i]);
        cout << ret << endl;
    }
    return 0;   
}