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#45 알고리즘 연습 - 쇠막대기(Python)

여러 개의 쇠막대기를 레이저로 절단하려고 합니다. 효율적인 작업을 위해서 쇠막대기를 아래에서 위로 겹쳐 놓고, 레이저를 위에서 수직으로 발사하여 쇠막대기들을 자릅니다.

쇠막대기와 레이저의 배치는 다음 조건을 만족합니다.

  • 쇠막대기는 자신보다 긴 쇠막대기 위에만 놓일 수 있습니다.
  • 쇠막대기를 다른 쇠막대기 위에 놓는 경우 완전히 포함되도록 놓되, 끝점은 겹치지 않도록 놓습니다.
  • 각 쇠막대기를 자르는 레이저는 적어도 하나 존재합니다.
  • 레이저는 어떤 쇠막대기의 양 끝점과도 겹치지 않습니다.

이러한 레이저와 쇠막대기의 배치는 다음과 같이 괄호를 이용하여 왼쪽부터 순서대로 표현할 수 있습니다.

  • (a) 레이저는 여는 괄호와 닫는 괄호의 인접한 쌍 ’()‘으로 표현합니다. 또한 모든 ’()‘는 반드시 레이저를 표현합니다.
  • (b) 쇠막대기의 왼쪽 끝은 여는 괄호 ’(‘로, 오른쪽 끝은 닫힌 괄호 ’)‘로 표현됩니다.

쇠막대기와 레이저의 배치를 표현한 문자열 arrangement가 매개변수로 주어질 때, 잘린 쇠막대기 조각의 총 개수를 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한사항

  • arrangement의 길이는 최대 100,000입니다.
  • arrangement의 여는 괄호와 닫는 괄호는 항상 쌍을 이룹니다.

입출력 예

arrangement return
()(((()())(())()))(()) 17

문제풀이 IDEA
(문제푼지 조금 오래되어서 완벽하게 기억나지는 않지만) 처음에는 해당 문제를 그냥 무턱대고 풀려했었다. 그러다보니 정답은 나올지라도 코드가 지나치게 길어진다거나, 효율성 측면에서 좋지못했다. 그러다가 문제의 category가 stack and queue인 만큼 스택과 큐를 이용해서 풀어볼 방법은 없을까 고민했고, stack과 레이저가 쇠막대기를 절단할때 생기는 갯수변화를 접목시켜보았다.

내 풀이 🏆

def solution(arr):
    answer = 0
    iron = [] 
    for v in arr.replace("()","*"):
        if v=="*":
            answer += len(iron)
        elif v=="(":
            iron.append(1)
            answer+=1
        else:
            iron.pop()
    return answer

보면 iron이라는 list를 만들어 ”(” 라는 쇠막대기의 시작이 나오면 쇠막대기를 추가해줬다. 그리고 default한 쇠막대기는 1개이므로 answer에도 추가해주었고, 반대로 ”)“이 나올때는 1개의 쇠막대기가 끝난것이므로 iron에서 쇠막대기를 1개 빼주었다.

그리고 ”*“은 ()를 대체하여 레이저를 표시한것인데, 레이저가 쏘여지면 3개의 막대기라고 상상해보면 6개로 나뉘어지고 한번더 쏘면 9개로 첫 쇠막대기의 갯수만큼 증가하는 것을 볼 수 있다.

따라서 레이저를 만나면 쇠막대기의 갯수인 len을 answer에다가 더해주었다.

스택과 큐라는 자료구조를 배우고나서 python에는 list를 이용하면 손쉽게 구현할 수 있으니 어디에 쓸까했었는데, 이렇게 문제를 풀때 stack과 queue의 아이디어 자체가 쓰일 수 있다는 것에 놀라웠던 문제였다. 해당 문제를 풀며 문제를 그대로 받아들여 내 생각을 정리하고 문제를 풀기보다 문제를 다른 시선으로 가공한다음에 바라보면 더 좋은 결과물을 낼 수 있다는 것을 알게 되었다.