[프로그래머스/Level2/파이썬3(python3)] 괄호 변환

[프로그래머스/Level2/파이썬3(python3)] 괄호 변환

문제

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. 
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
"(()())()"	"(()())()"
")("	"()"
"()))((()"	"()(())()"

입출력 예에 대한 설명

입출력 예 #1 이미 "올바른 괄호 문자열" 입니다.

입출력 예 #2

• 두 문자열 u, v로 분리합니다.

  • u = ")("
  • v = ""

• u가 "올바른 괄호 문자열"이 아니므로 다음과 같이 새로운 문자열을 만듭니다.

  • v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행하면 빈 문자열이 반환됩니다.
  • u의 앞뒤 문자를 제거하고, 나머지 문자의 괄호 방향을 뒤집으면 ""이 됩니다.
  • 따라서 생성되는 문자열은 "(" + "" + ")" + ""이며, 최종적으로 "()"로 변환됩니다.

입출력 예 #3

• 두 문자열 u, v로 분리합니다.

  • u = "()"
  • v = "))((()"

• 문자열 u가 "올바른 괄호 문자열"이므로 그대로 두고, v에 대해 재귀적으로 수행합니다.

• 다시 두 문자열 u, v로 분리합니다.

  • u = "))(("
  • v = "()"

• u가 "올바른 괄호 문자열"이 아니므로 다음과 같이 새로운 문자열을 만듭니다.

  • v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행하면 "()"이 반환됩니다.
  • u의 앞뒤 문자를 제거하고, 나머지 문자의 괄호 방향을 뒤집으면 "()"이 됩니다.
  • 따라서 생성되는 문자열은 "(" + "()" + ")" + "()"이며, 최종적으로 "(())()"를 반환합니다.

• 처음에 그대로 둔 문자열에 반환된 문자열을 이어 붙이면 "()" + "(())()" = "()(())()"가 됩니다.

풀이

def solution(p):
    counter = 0
    inner_counter = 0
    if not p:
        return ''
    u = ''
    v = ''
    for current_p in p:
        if current_p == '(':
            counter += 1
            u += current_p
        else:
            counter -= 1
            u += current_p
        if counter == 0:
            v = p[len(u):]
            u_is_right = True
            for inner_p in u:
                if inner_p == '(':
                    inner_counter += 1
                else:
                    inner_counter -= 1
                if inner_counter < 0:
                    u_is_right = False
            if u_is_right:
                return u + solution(v)
            else:
                new_u = ''
                for i in u[1:-1]:
                    if i == '(':
                        new_u += ')'
                    else:
                        new_u += '('
                answer = '(' + solution(v) + ')' + new_u
                return answer

설명

2020 KAKAO BLINE RECRUITMENT 때 나왔던 문제. 이날 유독 투데이수가 뛰었길래 뭐지? 했더니 해당 컨테스트 참가자들이 이 문제를 검색해서 비슷한 문제를 통해 내 블로그 접속했던 기록이 많이 떴던게 기억이 난다. 바로 이 게시물이었다. 얼마 전 본 책에서 저 링크의 예제를 풀어준 게 있는데 특정 변수에 여는 괄호"("가 나오면 +1을 하고 닫는 괄호")"가 나오면 -1을 하는데 반복문이 종료됐을 때 그 변수가 0이면 올바른 괄호 문자열이고, 코드를 진행하는 도중 변수가 -1이 되면 닫히는 게 열린 것보다 더 나왔다는 얘기이니 반복문을 빠져나와서 해당 문자열이 '올바른 괄호 문자열'이 아님을 밝히면 되고, 반복문을 종료했을 때 0을 초과하면 '올바른 괄호 문자열'이 아니라고 풀이 한 것을 봤는데 그걸 보고 또 역시나 감탄이 나왔다. 난 복잡하게 풀었었는데...ㅠㅠ 아무튼 이 문제와는 연관 없으니 각설하고,
 일단 문제를 풀기 전에 문자열의 두가지 형태에 대해서 염두할 필요가 있었다. 예제에서 볼 수 있다시피 '균형잡힌 괄호 문자열'과 '올바른 괄호 문자열'. 과거 문제처럼 틀린 괄호 문자열은 없다. 사실상 입출력 예 3번을 그대로 프로그램으로 구현하면 된다. 그래서 그냥 구현했다.
 프로그래머스에서 제공하는 첫 재귀문제였다. 원래 변태적인 재귀함수를 좋아하는 지라 풀면서 굉장히 재미있었다. 물론 재귀함수는 공간복잡도로서도, 코드를 읽는 다른 사람에게로서도 별로 좋은 형태는 아니라고 생각하는 편이지만 역시 취향이라는 걸 간과할 수는 없더라. 뭔가 좀만 재귀가 들어갈 낌새가 보이면 재귀를 넣어볼까 하는 생각이 드는 걸 보면... 아무튼 재미있게 풀었다. 코드는 그냥 진짜 입출력 예#3의 서술을 그대로 코드로 옮겨놓으면 된다고밖에 설명을 못하겠다. 그리고 구현에 대한 부분도 다른 사람들은 함수를 많이 분리해놨던데 나는 개인적인 취향으로는 알고리즘 문제는 한 함수에 끝내고 싶다는 생각이 있어서 그냥 다 때려박았다.