그동안 조금 공부를 게을리했던 것 같아서 다시 의지를 불태우기 위해 오랜만에 책상에 앉아서 프로그래머스를 들어갔다. 새로운 문제를 풀기보다는 예전에 풀어봤던 정확히는 눈으로 보았던 카카오 인턴십 문제를 다시 풀어보기로 했다. 1년 전에는 풀다가 포기한 문제였는데 다시 풀어보려니 왠지 모르게 긴장이 되었다. 이제부터라도 일주일에 최소 1개의 문제 푸는 습관을 들여야겠다.
수식 최대화
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.
제한 조건
- 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.
- 즉,
- 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.
- 즉,
- 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 |
| "50*6-3 * 2" | 300 |
내 풀이
일단은 Expression 문자열을 숫자와 피연자를 나누어서 계산을 편하기 하기 위해 사전작업을 하기로 했다. 이때 주의할 것은 뒤에 nums.add(temp.toLong()) 해줘야 마지막 숫자가 들어간다.
val nums : MutableList<Long> = arrayListOf() // 숫자 배열
val operators : MutableList<Char> = arrayListOf() // 피연산자 배열
fun convertExpression(expression: String){
var temp = ""
for(char in expression){
if(char.isDigit()){
temp += char
}
else{
operators.add(char)
nums.add(temp.toLong())
temp =""
}
}
nums.add(temp.toLong())
}
/**
Expression : "100-200*300-500+20"
nums : [100, 200, 300, 500, 20]
operators : [-, *, -, +]
**/
또한 피연산자들의 조합을 찾아야 하므로 DFS를 통해 모든 피연산자의 조합을 찾아야겠다고 생각했다. 그리고 피연산자의 개수는 3개로 정해져 있으므로 depth가 3이면 해당 조합을 가지고 계산을 하기로 했다.
var answer = 0L
fun dfs(idx : Int, operators : CharArray, operatorCombination:CharArray, check: BooleanArray){
if(idx ==OPERATOR_SIZE) calculate(operatorCombination)
else{
for(i in 0 until OPERATOR_SIZE){
if(!check[i]){
check[i] = true
operatorCombination[idx] = operators[i]
dfs(idx+1, operators, operatorCombination, check)
check[i] = false
}
}
}
}
//조합에 따라 계산 해주는 함수
fun setCalculate(operatorCombination:CharArray){
val tmpNums = MutableList(nums.size){nums[it]}
val tmpOperator = MutableList(operators.size){operators[it]}
for(o in operatorCombination){
var j = 0
while(j < tmpOperator.size){
if(o == tmpOperator[j]){
val result = calculate( tmpNums.removeAt(j), tmpNums.removeAt(j), tmpOperator.removeAt(j))
tmpNums.add(j--, result)
}
j++
}
}
answer = Math.max(answer, abs(tmpNums[0]))
}
//실제로 계산해주는 함수
fun calculate(a:Long, b:Long, c:Char):Long {
return when(c){
'-' -> a - b
'+' -> a + b
else -> a * b }
}
removeAt(int index) 같은 경우, 해당 인덱스의 값을 제거하고 해당 값을 리턴하는 함수이다. 해당 피연산자를 만나면 꺼내서 계산을 해주는 방식이다. 주의할 것은 A - B = C 연산을 할 경우 C의 경우 A의 인덱스로 들어가고 나서 이후 부터 다시 루프를 돌아야 하기 때문에 j--를 해주어야 한다.
전체 코드
import kotlin.math.abs
val nums : MutableList<Long> = arrayListOf()
val operators : MutableList<Char> = arrayListOf()
var answer = 0L
const val OPERATOR_SIZE = 3
fun main() {
val operator = charArrayOf('+', '-', '*')
val operatorCombination = CharArray(OPERATOR_SIZE)
val check = BooleanArray(OPERATOR_SIZE)
val expression = "100-200*300-500+20"
convertExpression(expression)
dfs(0 , operator, operatorCombination, check)
println(answer)
}
fun dfs(idx : Int, operators : CharArray, operatorCombination:CharArray, check: BooleanArray){
if(idx ==OPERATOR_SIZE) setCalculate(operatorCombination)
else{
for(i in 0 until OPERATOR_SIZE){
if(!check[i]){
check[i] = true
operatorCombination[idx] = operators[i]
dfs(idx+1, operators, operatorCombination, check)
check[i] = false
}
}
}
}
fun setCalculate(operatorCombination:CharArray){
val tmpNums = MutableList(nums.size){nums[it]}
val tmpOperator = MutableList(operators.size){operators[it]}
for(o in operatorCombination){
var j = 0
while(j < tmpOperator.size){
if(o == tmpOperator[j]){
val result = calculate( tmpNums.removeAt(j), tmpNums.removeAt(j), tmpOperator.removeAt(j))
tmpNums.add(j--, result)
}
j++
}
}
answer = Math.max(answer, abs(tmpNums[0]))
}
fun convertExpression(expression: String){
var temp = ""
for(char in expression){
if(char.isDigit()){
temp += char
}
else{
operators.add(char)
nums.add(temp.toLong())
temp =""
}
}
nums.add(temp.toLong())
}
fun calculate(a:Long, b:Long, c:Char):Long {
return when(c){
'-' -> a - b
'+' -> a + b
else -> a * b }
}
마무리
손도 못대던 문제를 다시 풀어보니 그동안 공부했던 것이 어느 정도 빛을 보는 것 같다는 생각이 들었다. 풀면서 드는 생각은 실력을 늘리는 방법은 여러 가지가 있겠지만 가장 확실한 하나의 방법은 그저 꾸준히 하는 방법밖에는 없다는 생각이 들었다. 어쩌겠나.. 내가 선택한 개발자인 것을 악으로 깡으로 버텨야지ㅎㅎㅎ
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