괄호의 값 (2504)

1. 문제

문제 링크

설명

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.

2. 풀이

스택을 이용하는 꽤 구현력이 높았던 문제입니다.
저는 스택에 문자열 뿐만 아니라 중간에 계산된 결과값을 같이 저장하면서 풀이했습니다.
문제에서 요구하는 수식에 의해 규칙을 정의하면 다음과 같습니다.

• 스택의 top에 열린 괄호가 있을 때, 알맞는 괄호열 값을 넣어줍니다.
  ex) ['(' -> [2
  • 이 때, top 바로 뒤에 숫자가 있다면 그 숫자를 더해서 넣어줍니다.
    ex) [2, '(' -> [2, 2 -> [4
• 스택의 top에 숫자가 있을 때, 알맞은 괄호열 값과 숫자를 곱해서 넣어줍니다.
  ex) ['(', 3 -> [6
  • 이 때, top 바로 뒤에 숫자가 있다면 그 숫자를 더해서 넣어줍니다.
    ex) [6, '(', 3 -> [12

ex)는 왼쪽으로 넣는 stack이라 생각하고 봐주세요.

최종적으로 남은 스택의 값이 우리가 찾는 정답이 됩니다.

3. 전체 코드

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>

using namespace std;

int main(void) {
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);

	string s;

	cin >> s;

	stack<pair<pair<char, int>, bool>> st;
	bool flag = true;

	// 올바른 괄호열인지 먼저 검사
	for (char c : s) {
		if (c == '(' || c == '[') st.push(make_pair(make_pair(c, 0), 0));
		else if (c == ')') {
			if ((st.empty() || st.top().first.first != '(')) {
				flag = false;
				break;
			}

			st.pop();
		}
		else if (c == ']') {
			if (st.empty() || st.top().first.first != '[') {
				flag = false;
				break;
			}

			st.pop();
		}
	}

	// 올바르지 않을 때
	if (!st.empty() || !flag) {
		cout << 0;
		return 0;
	}

	// stack clear
	while (!st.empty()) st.pop();

	for (char c : s) {
		if (c == '(' || c == '[') st.push(make_pair(make_pair(c, 0), 0));
		else {
			int unit = c == ')' ? 2 : 3; // 단위 조절

			// 숫자일 때
			if (st.top().second) { 
				// 스택의 top에 숫자가 있을 때, 알맞은 괄호열 값과 숫자를 곱해서 넣어줍니다
				int tmp = st.top().first.second * unit;
				st.pop();
				st.pop();

				// top 바로 뒤에 숫자가 있다면 그 숫자를 더해서 넣어줍니다.
				if (!st.empty() && st.top().second) {
					tmp += st.top().first.second;
					st.pop();
				}

				st.push(make_pair(make_pair(tmp, tmp), 1));
			}
			// 문자일 때
			else {
				st.pop();

				// top 바로 뒤에 숫자가 있다면 그 숫자를 더해서 넣어줍니다.
				if (!st.empty() && st.top().second) {
					int tmp = st.top().first.second + unit;

					st.pop();
					st.push(make_pair(make_pair(tmp, tmp), 1));
				}
				// 없다면 알맞은 괄호열 값 그대로 넣어줍니다.
				else {
					st.push(make_pair(make_pair(unit, unit), 1));
				}
			}
		}
	}

	// 최종적으로 남은 값이 정답이 됩니다.
	cout << st.top().first.second;
	return 0;
}