박준후

꾸준히 경험을 기록하자

4 분 소요

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 정리

'(' 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

p result
”(()())()” ”(()())()”
”)(“ ”()”
”()))((()” ”()(())()”

풀이

처음 문제를 보았을때 문제가 길어서 이해하는데가 오래 걸렸다. 문제의 핵심은 -> 결국 괄호의 짝은 다 맞지만 “올바른 괄호 문자열” 을 리턴하는 것과 용어의 정리에서 재귀 쓰라고 문제에 적혀있는 대로만 작성하면 된다고 생각하여 차근차근 풀어 나갔다.

  • 크게 두가지로 나누어 접근하였다.
  1. “올바른 괄호인지 확인”
    private boolean isParenthesis(String p) {
        if (p.charAt(0) == ')') {
            return false;
        } else {
            Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
            for (char ch: p.toCharArray()) {
                if (ch == '(') {
                    stack.push(ch);
                } else {
                    if (stack.isEmpty()) {
                        return false;
                    }
                    stack.pop();
                }
            }
            return stack.isEmpty();
        }
    }

많은 알고리즘 문제에서 나오는 괄호 문제에서 스택을 이용하여 확인하였다.

  1. 용어의 정리에서 주어진 1 ~ 4까지 작성
 // 균형잡힌 괄호 문자열 split
    private String split(String p) {
        if (p.equals("")) {
            return p;
        }
        int start = 0, end = 0, index = 0;
        // 문자열 u, v로 나누기 index
        for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
            if (p.charAt(i) == '(') {
                start++;
            } else {
                end++;
            }
            if (start == end) {
                index = i;
                break;
            }
        }
        StringBuilder u = new StringBuilder(p.substring(0, index + 1));
        StringBuilder v = new StringBuilder(p.substring(index + 1));

문제에서 나온 문자열 u, v로 나누기위해 변수 두개를 설정하여 열린괄호와 닫힌괄호의 개수가 같은 -> “균형잡힌 괄호 문자열”로 나누어서 두 변수 설정하였다.

 // 3 : 올바른 괄호 확인 -> 올바르면 올바른 문자열(u)에 v를 1단계부터 다시하여 붙임
        if (isParenthesis(u.toString())) {
            u.append(split(v.toString()));
        } else { // 4 : 올바른 괄호 x -> 빈 문자열에 '(' 에 문자열 v에 대해 1단계부터 다시하여 붙이고 ')'를 다시 붙임
            // 4-1, 4-2, 4-3
            StringBuilder sb = new StringBuilder("(" + split(v.toString()) + ")");
            // 4-4 첫번째와 마지막 분자 제거후 나머지 문자열 괄호 방향 바꿈
            u.deleteCharAt(u.length() - 1);
            u.deleteCharAt(0);
            u = new StringBuilder(reverse(u.toString()));
            return sb.append(u.toString()).toString();
        }
        return u.toString();
    }

3 ~ 4번에서 주어진 문제대로 "올바른 문자열"과 아닌것을 구분하여 작성하였다. 괄호 방향의 바꿈은 reverse함수를 작성하였다.

    private String reverse(String p) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String s : p.split("")) {
            if (s.equals(")")) {
                sb.append("(");
            } else if (s.equals("(")){
                sb.append(")");
            }
        }
        return sb.toString();
    }

전체 코드

import java.util.Stack;

class Parenthesis {
    public String solution(String p) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        // p가 빈문자열이면 빈문자열 , 올바은 괄호면 올바른 괄호 리턴
        if (p.equals("") || isParenthesis(p)) {
            return p;
        } else {
            sb.append(split(p));
        }
        return sb.toString();
    }

    // 균형잡힌 괄호 문자열 split
    private String split(String p) {
        if (p.equals("")) {
            return p;
        }
        int start = 0, end = 0, index = 0;
        // 문자열 u, v로 나누기 index
        for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
            if (p.charAt(i) == '(') {
                start++;
            } else {
                end++;
            }
            if (start == end) {
                index = i;
                break;
            }
        }
        StringBuilder u = new StringBuilder(p.substring(0, index + 1));
        StringBuilder v = new StringBuilder(p.substring(index + 1));

        // 3 : 올바른 괄호 확인 -> 올바르면 올바른 문자열(u)에 v를 1단계부터 다시하여 붙임
        if (isParenthesis(u.toString())) {
            u.append(split(v.toString()));
        } else { // 4 : 올바른 괄호 x -> 빈 문자열에 '(' 에 문자열 v에 대해 1단계부터 다시하여 붙이고 ')'를 다시 붙임
            // 4-1, 4-2, 4-3
            StringBuilder sb = new StringBuilder("(" + split(v.toString()) + ")");
            // 4-4 첫번째와 마지막 분자 제거후 나머지 문자열 괄호 방향 바꿈
            u.deleteCharAt(u.length() - 1);
            u.deleteCharAt(0);
            u = new StringBuilder(reverse(u.toString()));
            return sb.append(u.toString()).toString();
        }
        return u.toString();
    }

    private boolean isParenthesis(String p) {
        if (p.charAt(0) == ')') {
            return false;
        } else {
            Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
            for (char ch: p.toCharArray()) {
                if (ch == '(') {
                    stack.push(ch);
                } else {
                    if (stack.isEmpty()) {
                        return false;
                    }
                    stack.pop();
                }
            }
            return stack.isEmpty();
        }
    }

    private String reverse(String p) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String s : p.split("")) {
            if (s.equals(")")) {
                sb.append("(");
            } else if (s.equals("(")){
                sb.append(")");
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}
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