[PS-programmers] 괄호 변환

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.

1. 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.
2. 문자열 u가 “올바른 괄호 문자열” 이라면 문자열 v에 대해 1단계부터 다시 수행합니다. 3-1. 수행한 결과 문자열을 u에 이어 붙인 후 반환합니다.
3. 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.

해결 방법 및 회고

문제 설명을 자세히 읽어보면 “1단계 부터 다시 수행합니다”, “재귀적으로 수행한 결과를 이어 붙입니다” 등의 문장을 보고 재귀를 사용해서 접근해야하는것을 알 수 있었다. 이러한 재귀 관련 문제들을 몇문제 풀어보면서 느낀것이지만 문제를 풀때 첫번째 난관이 재귀적인 문제인지 파악하는것이고 재귀문제라면 반복되는 구조를 발견하는것이 어려운 것 같다. 그러나 다행히도? 위의 문제에서는 문제 해결을 위한 조건들을 명시해주어서 접근하기가 수월했던 것 같다.

문제에서 요구하는 조건들을 잘 파악해서 재귀함수를 잘 정의하면 쉽게 풀리는 문제이다. 그 외에 여러 문자열 처리나 올바른 괄호 문자열 확인을 위한 스택 구현등이 필요한데 평소 자료구조에 익숙하고 문자열 처리 관련 문제를 몇번 풀어보았다면 수월하게 해결할 수 있었다.

코드

import java.util.*;

class Solution {
    int[] prenCnt = new int[2];

    public String solution(String p) {
        String answer = "";

        if (isRight(p))
            return p;
        else {
            //균형잡힌 문자열에 대한 처리 로직
            return findAnswer(p);
        }

    }

    private String findAnswer(String w) {
        System.out.println("w : " + w);
        if (w.isEmpty())
            return "";
        else {
            //2단계 균형잡힌 괄호 문자열 u,v분리
            prenCnt[0] = 0;
            prenCnt[1] = 0;

            for (int i = 0; i < w.length(); i++){
                if ((prenCnt[0] > 0 && prenCnt[1] > 0) && prenCnt[0] == prenCnt[1])
                    break;

                if (w.charAt(i) == '(')
                    prenCnt[0]++;
                else if (w.charAt(i) == ')')
                    prenCnt[1]++;
            }

            String u;
            String v;

            int sub = prenCnt[0] + prenCnt[1];

            if (sub == 0)
                u = "";
            else {
                u = w.substring(0, sub);
            }


            if (w.length() == u.length())
                v = "";
            else
                v = w.substring(prenCnt[0] + prenCnt[1]);

            if (isRight(u)) {
                return u + findAnswer(v);
            } else {
                String emptyStr = "";

                emptyStr += "(";
                emptyStr += findAnswer(v);
                emptyStr += ")";

                //4-4 수행

                String uSubStr;
                String reverseStr = "";

                uSubStr = u.substring(1, u.length()-1);

                //뒤집기 수행
                for (int j = 0; j < uSubStr.length(); j++){
                    if (uSubStr.charAt(j) == '(')
                        reverseStr += ")";
                    else if (uSubStr.charAt(j) == ')')
                        reverseStr += "(";
                }

                emptyStr += reverseStr;

                return emptyStr;
            }
        }
    }

    //올바른 괄호 문자열인지 판단 함수 (스택이용)
    private boolean isRight(String p){
        boolean flag = true;
        ArrayList<Character> stack = new ArrayList<>();
        Character ch;

        for (int i = 0; i < p.length(); i++){

            ch = p.charAt(i);

            // 왼쪽괄호의 경우 무조건 삽입.
            if (ch == '(') {
                stack.add(ch);
            //오른쪼 괄호 입력시 stack의 맨위 확인 후 ( 존재하면 최상위 element pop
            //같은 ) 라면 여전히 삽입.
            } else if (ch == ')') {
                if (!stack.isEmpty()){
                    if (stack.get(stack.size()-1) == '('){
                        stack.remove(stack.size()-1);
                        continue;
                    }
                }
                stack.add(ch);
            }
        }

        if (!stack.isEmpty())
            flag = false;

        return flag;
    }
}