[Programmers/파이썬] 프로그래머스(Lv.2) 수식 최대화 문제풀이

문제 설명

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/67257

프로그래머스

 

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.

[제한사항]

• 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.
• 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.
• 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.

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입출력 예

expressionresult

"100-200*300-500+20"	60420
"50*6-3*2"	300

 

 

사고 흐름

1. 연산사 우선순위에 따른 모든 계산을 해야겠다 (완전 탐색)

2. 연산자 우선순위가 담긴 배열에서 하나씩, expression을 돌면서 해당 연산자가 있을때마다 계산한다

 

문제 핵심과 알고리즘

완전 탐색 

 

import re

def solution(expression):
    answer = 0
    ranks = [['+','-','*'],['+','*','-'],['-','+','*'],['-','*','+'],['*','+','-'],['*','-','+']]
    nums = re.sub('\D', ' ', expression).split()
    opers = re.sub('\d', ' ', expression).split()
    
    for rank in ranks :
        num_copy = nums.copy()
        oper_copy = opers.copy()
        for r in rank :
            i = 0
            while i<len(oper_copy) :
                if oper_copy[i] == r :
                    num_copy[i] = str(eval(num_copy[i]+r+num_copy[i+1]))
                    num_copy.pop(i+1)
                    oper_copy.pop(i)
                else :
                    i+=1
        answer = max(answer, abs(int(num_copy[0])))
    return answer

 

우선 연산자의 우선순위를 담은 배열인 ranks, expression에서 숫자와 연산자를 추출한 nums, opers를 선언한다. for문으로 우선순위에 따라 expression에서 해당 연산자를 찾고 계산한 것을 다시 nums에 넣는다. 이때 항상 nums와 opers를 복사해야한다. 왜냐하면 pop으로 배열이 달라지기 때문이다. 그리고 pop을 하는 이유는 연산자의 인덱스 i를 기준으로 nums의 i번째 숫자와 i+1 숫자를 계산하는 것인데, 계산된 숫자를 다시 i번째에 넣고, i+1 숫자는 pop으로 제거한다. opers에서 제거하는 이유는 이미 숫자와의 인덱스를 맞추기 위해서이다. (이걸 생각하는게 좀 시간이 걸렸다.) 

 

문제 풀면서 헤맸던 부분

1. 정규식

expression에서 숫자와 연산자를 각각 추출하는 것부터 쉽지 않았다. 정규식은 자꾸 까먹는다.. 이건 자주 사용해서 기억하는 방법밖에 없는 것 같다. 특히 \w,  \W , \d, \D 정도는 제발 기억하자 ㅠ

 

총평 

어려운 알고리즘을 쓴것도 아닌데 시간이 좀 걸렸다. 일단 정규식을 사용하는데 어색했고, pop 과정을 생각하는게 좀 오래걸렸다.