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.

나의 코드

# 2에서 u와 v로 분리해주는 함수
def separate(w):
    left_length = 0
    right_length = 0
    
    for i in range(len(w)):
        if left_length > 0 and right_length > 0 and left_length == right_length:
            break
            
        if w[i] == "(":
            left_length += 1
        else:
            right_length += 1
            
    u_length = left_length + right_length
    
    u = w[:u_length]
    v = w[u_length:len(w)]
    
    return (u, v)
    

# 무턱대고 만들지 말고, 어떤 괄호 문자열이 인자로 들어오는지 생각하며 짜야 하는 부분
def check_is_proper(u):
#     stack = []
#     arrayU = deque(list(u))
#     for i in range(len(u)):
#         stack.append(arrayU.popleft())
#         if "".join(stack[-2:]) == "()":
#             stack.pop()
#             stack.pop()
            
#     return not stack
      return u[0] == "("

def solution(p):
    # 1
    if len(p) == 0:
        return p;
    
    # 2
    (u, v) = separate(p)
    
    # 3    
    if check_is_proper(u):
        result = u
        result += "".join(solution(v))
        
    # 4
    else:
        result = "("
        result += "".join(solution(v))
        result += ")"
        
        temp = u[1: len(u) - 1]        
        reversed_temp = ''.join([')' if char == '(' else '(' for char in temp])
        
        result += reversed_temp
        
    return result

문제부터 이해하자

헤매고 어려웠던 포인트들이 아주 많았던 문제였다.
일단 문제를 이해하는 것부터 오래 걸렸다. ㅋㅋㅋㅋㅋ 구현 유형은 문제가 이해가 안돼서 시간을 많이 잡아 먹는 경우가 많은 것 같다. 한국어부터 공부하고 와야 하는 거 아냐?!! 특히 4-4...

4-4. u의 첫 번째와 마지막 문자를 제거하고, 나머지 문자열의 괄호 방향을 뒤집어서 뒤에 붙입니다.

나머지 문자열이라는 단어가 뭔지도 이해하는 데 오래 걸렸고, 괄호 방향을 뒤집는다는 것도 무슨 말인지 이해하는 데 오래 걸렸다. ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

• 나머지 문자열 == 첫번째와 마지막 문자를 제외한 나머지 문자열
• 괄호 방향을 뒤집어서 == (는 )로 뒤집고 )는 (로 뒤집어서

괄호 방향을 뒤집으라길래 그냥 맨 뒤에서부터 뒤집어서 나열하라는 줄 알았지 ..

그래도 이 문제의 핵심은 재귀를 얼마나 잘 사용하느냐일텐데, 처음에는 어려웠지만 계속 생각하다보니 재귀로 구현하는 부분은 결국 잘 처리를 했었다. 그래도 헷갈렸던 부분이 있었다면,

4-2. 문자열 v에 대해 1단계부터 재귀적으로 수행한 결과 문자열을 이어 붙입니다.

이 부분이 처음에 이해가 잘 안 갔다. solution(v)를 붙이라는 건지, 이미 v 자체가 재귀적으로 처리된 문자열이니까 그냥 v를 붙이라는 건지 헷갈렸다. 생각해보면 v만 놓고 봤을 때 반드시 재귀적 처리를 겪고 온 괄호 문자열일 것이라는 보장은 없다. 특히 맨 처음에 u와 v를 분리하고 u가 올바른 괄호 문자열인지만 체크하여 조건 분기 한 것 이외에 별다르게 처리한 작업이 없는 상황이라면, v는 재귀 처리를 겪지 않은 괄호 문자열일 것이기 때문이다. 그래서 "(" 와 ")" 사이에는 solution(v)가 들어가는 게 맞다.

가장 짧은 균형 잡힌 문자열이 올바른 문자열인지 체크하는 효율적 방법

프로그래머스 질문하기를 뒤져보다가 깨닫게 된 사실! 이 문제에서는 올바른 괄호인지 체크하는 경우에는 항상 가장 짧은 균형 잡힌 문자열을 체크하기 때문에 첫 괄호가 (이면 반드시 균형 잡힌 괄호라고 한다.
이걸 보고

# 무턱대고 만들지 말고, 어떤 괄호 문자열이 인자로 들어오는지 생각하며 짜야 하는 부분
def check_is_proper(u):
#     stack = []
#     arrayU = deque(list(u))
#     for i in range(len(u)):
#         stack.append(arrayU.popleft())
#         if "".join(stack[-2:]) == "()":
#             stack.pop()
#             stack.pop()
            
#     return not stack
      return u[0] == "("

주석 처리해서 한껏 짧아진 함수~

이 정도 길이면 사실 함수로 만들 필요도 없었지만 리뷰하려고 일부러 주석 처리한 채로 남겨두었다.

( 바로 뒤에 )가 오면 ()가 되어서 올바른 괄호일테고,
( 바로 뒤에 (가 오더라도 괄호 전체적으로는 (와 )의 개수가 같은 균형잡힌 괄호니까 올바른 괄호 문자열이 된다. 반례 그런 거 없다.
반면 ) 뒤에는 뭐가 와도 올바르지 않은 괄호 문자열이다.

마무리 감상문

그래도 2달 전 쯤에 풀려다가 극한의 재귀 지옥을 맛보고 손털었던 기억이 있었던 거에 비하면 나 자신 조금은 실력이 올랐구나 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 하지만 여전히 시간도 오래 걸리고 아직은 구현 유형이 좀 무섭다;; 구현 유형을 잘 하려면 더 많이 연습하고 숙달하는 수 밖에!! 화이팅!!!