[BOJ] 백준 2504번: 괄호의 값 (Kotlin)

문제

4개의 기호 ‘(’, ‘)’, ‘[’, ‘]’를 이용해서 만들어지는 괄호열 중에서 올바른 괄호열이란 다음과 같이 정의된다.

 

1. 한 쌍의 괄호로만 이루어진 ‘()’와 ‘[]’는 올바른 괄호열이다.
2. 만일 X가 올바른 괄호열이면 ‘(X)’이나 ‘[X]’도 모두 올바른 괄호열이 된다.
3. X와 Y 모두 올바른 괄호열이라면 이들을 결합한 XY도 올바른 괄호열이 된다.

 

예를 들어 ‘(()[[]])’나 ‘(())[][]’ 는 올바른 괄호열이지만 ‘([)]’ 나 ‘(()()[]’ 은 모두 올바른 괄호열이 아니다. 우리는 어떤 올바른 괄호열 X에 대하여 그 괄호열의 값(괄호값)을 아래와 같이 정의하고 값(X)로 표시한다.

 

1. ‘()’ 인 괄호열의 값은 2이다.
2. ‘[]’ 인 괄호열의 값은 3이다.
3. ‘(X)’ 의 괄호값은 2×값(X) 으로 계산된다.
4. ‘[X]’ 의 괄호값은 3×값(X) 으로 계산된다.
5. 올바른 괄호열 X와 Y가 결합된 XY의 괄호값은 값(XY)= 값(X)+값(Y) 로 계산된다.

 

예를 들어 ‘(()[[]])([])’ 의 괄호값을 구해보자. ‘()[[]]’ 의 괄호값이 2 + 3×3=11 이므로 ‘(()[[]])’의 괄호값은 2×11=22 이다. 그리고 ‘([])’의 값은 2×3=6 이므로 전체 괄호열의 값은 22 + 6 = 28 이다.

 

여러분이 풀어야 할 문제는 주어진 괄호열을 읽고 그 괄호값을 앞에서 정의한대로 계산하여 출력하는 것이다.

 

입력

첫째 줄에 괄호열을 나타내는 문자열(스트링)이 주어진다. 단 그 길이는 1 이상, 30 이하이다.

 

출력

첫째 줄에 그 괄호열의 값을 나타내는 정수를 출력한다. 만일 입력이 올바르지 못한 괄호열이면 반드시 0을 출력해야 한다.

 

풀이

분배 법칙을 이용하여 풀 수 있는 문제였습니다. '2 * (2 + 3) = 2 * 2 + 2 * 3'과 같다는 것을 활용하면 됩니다.

첫 번째 예제인 (()[[]])([])를 예시로 들어 분배 법칙을 적용해 보겠습니다.

 

1. answer = 0, temp = 1로 설정합니다. temp는 분배 법칙에서 A + B + C와 같이 중간 A, B, C 연산 값을 담는 임시 변수라고 생각하시면 됩니다.

 

2. '('를 만났으므로 temp에 2를 곱하고 스택에 '('를 push합니다.
(answer = 0, temp = 2)

 

3. 또 '('를 만났으므로 temp에 2를 곱하고 스택에 '('를 push합니다.
(answer = 0, temp = 2 * 2)

 

4. ')'를 만났는데, 바로 이전 문자가 '('이었으므로 '( )' 형태임을 알 수 있습니다. 따라서 현재 temp를 answer에 더해주고 temp를 2로 나누어 줍니다. 그리고 스택에서 '('를 pop합니다.
(answer = 2 * 2, temp = 2)

 

5. '['를 만났으므로 temp에 3을 곱하고 스택에 '['를 push합니다.
(answr = 2 * 2, temp = 2 * 3)

 

6. 또 '['를 만났으므로 temp에 3을 곱하고 스택에 '['를 push합니다.
(answer = 2 * 2, temp = 2 * 3 * 3)

 

7. ']'를 만났는데, 바로 이전 문자가 '['이었으므로 '[ ]' 형태임을 알 수 있습니다. 따라서 현재 temp를 answer에 더해주고 temp를 3으로 나누어 줍니다 그리고 스택에서 '['를 pop합니다.
(answer = 2 * 2 + 2 * 3 * 3, temp = 2 * 3)

 

8. ']'를 만났는데, 바로 이전 문자가 '['이 아니므로 '[ ]' 형태가 아니고 최초의 '['를 닫는 ']'임을 알 수 있습니다. 따라서 현재 temp를 단순히 3으로 나누어 주고, 스택에서 '['를 pop합니다.
(answer = 2 * 2 + 2 * 3 * 3, temp = 2)

 

9. ')'를 만났는데, 바로 이전 문자가 '('이 아니므로 '( )' 형태가 아니고 최초의 '('를 닫는 ')'임을 알 수 있습니다. 따라서 현재 temp를 단순히 2로 나누어 주고, 스택에서 '('를 pop합니다.
(answer = 2 * 2 + 2 * 3 * 3, temp = 1)

 

10. '('를 만났으므로 temp에 2를 곱하고 스택에 '('를 push합니다.
(answer = 2 * 2 + 2 * 3 * 3, temp = 2)

 

11. '['를 만났으므로 temp에 3을 곱하고 스택에 '['를 push합니다.
(answr = 2 * 2 + 2 * 3 * 3, temp = 2 * 3)

 

12. ']'를 만났는데, 바로 이전 문자가 '['이었으므로 '[ ]' 형태임을 알 수 있습니다. 따라서 현재 temp를 answer에 더해주고 temp를 3으로 나누어 줍니다 그리고 스택에서 '['를 pop합니다.
(answer = 2 * 2 + 2 * 3 * 3 + 2 * 3, temp = 2)

 

13. ')'를 만났는데, 바로 이전 문자가 '('이 아니므로 '( )' 형태가 아니고 최초의 '('를 닫는 ')'임을 알 수 있습니다. 따라서 현재 temp를 단순히 2로 나누어 주고, 스택에서 '('를 pop합니다.
(answer = 2 * 2 + 2 * 3 * 3 + 2 * 3, temp = 1)

 

위 일련의 과정에 의하여 answer = 2 * 2 + 2 * 3 * 3 + 2 * 3 = 4 + 18 + 6 = 28임을 알 수 있습니다. 우리가 직관적으로 보았을 때 answer = 2 * (2 + 9) + 2 * 3을 분배 법칙으로 나열한 것이 바로 이전 식입니다. 따라서 올바르게 계산한 것을 확인하실 수 있습니다.

 

이제, 올바르지 않은 괄호 형태를 고려해야 하는데 어렵지 않습니다. ')' 일 때 스택이 비어 있거나 스택의 top이 '('이 아니면 잘못된 괄호 형태이고, ']'일 때 스택이 비어 있거나 스택의 top이 '['이 아니면 잘못된 괄호 형태입니다.
또한, 연산을 마치고 나서 스택이 비어 있지 않아도 잘못된 괄호 형태입니다. (ex. str = '()(')

 

이를 유의하여 코드를 작성하시면 되겠습니다.

 

소스 코드

import java.io.BufferedReader
import java.io.BufferedWriter
import java.io.InputStreamReader
import java.io.OutputStreamWriter
import java.lang.StringBuilder
import kotlin.math.absoluteValue

fun main() {
    val reader = BufferedReader(InputStreamReader(System.`in`))
    val writer = BufferedWriter(OutputStreamWriter(System.`out`))

    val brackets = reader.readLine().toCharArray()

    val deque = ArrayDeque<Char>()
    var answer = 0
    var temp = 1
    for (i in brackets.indices) {
        when(brackets[i]) {
            '(' -> {
                deque.addLast('(')
                temp *= 2
            }
            '[' -> {
                deque.addLast('[')
                temp *= 3
            }
            ')' -> {
                if (deque.isEmpty() || deque[deque.size - 1] != '(') {
                    answer = 0
                    break
                }
                if (brackets[i - 1] == '(') {
                    answer += temp
                }
                temp /= 2
                deque.removeLast()
            }
            ']' -> {
                if (deque.isEmpty() || deque[deque.size - 1] != '[') {
                    answer = 0
                    break
                }
                if (brackets[i - 1] == '[') {
                    answer += temp
                }
                temp /= 3
                deque.removeLast()
            }
        }
    }

    if (!deque.isEmpty()) {
        answer = 0
    }

    writer.write("$answer\n")
    writer.flush()
    writer.close()
    reader.close()
}