Programmers / [카카오 인턴] 수식 최대화 / Python 파이썬

 

*문제 출처는 프로그래머스에 있습니다.

문제 제목: [카카오 인턴] 수식 최대화 (2단계)

문제 사이트: 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

입출력 예에 대한 설명

입출력 예 #1
* > + > - 로 연산자 우선순위를 정했을 때, 가장 큰 절댓값을 얻을 수 있습니다.
연산 순서는 아래와 같습니다.
100-200*300-500+20
= 100-(200*300)-500+20
= 100-60000-(500+20)
= (100-60000)-520
= (-59900-520)
= -60420
따라서, 우승 시 받을 수 있는 상금은 |-60420| = 60420 입니다.

입출력 예 #2
- > * 로 연산자 우선순위를 정했을 때, 가장 큰 절댓값을 얻을 수 있습니다.
연산 순서는 아래와 같습니다.(expression에서 + 연산자는 나타나지 않았으므로, 고려할 필요가 없습니다.)
50*6-3*2
= 50*(6-3)*2
= (50*3)*2
= 150*2
= 300
따라서, 우승 시 받을 수 있는 상금은 300 입니다.

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나의 풀이

먼저 연산자와 피연산자를 나누어 주었다.

출력 결과

그리고 연산자['*','-','+']가  해당 식에 있는 연산자인지 확인한다.

해당 식 내에 있는 연산자들은 따로 저장한다.

그리고 연산자로 연산자 우선순위를 정하도록 순열을 이용해 조합을 만들어준다.

출력결과

그리고 우선순위 순서로 계산하는 코드를 짜준다.

전체 코드

from itertools import permutations
# 우선 순위가 가능한 가짓수는 6가지
# 절댓값으로 계산했을 때 가장 많은 돈을 받아야함
def solution(expression):
    # 0번째 있는 연산자가 우선순위가 가장 높음
    # 연산자를 중심으로 split
    way = []
    numbers = []
    result = []
    tmp = ""
    for i in expression:
        if i.isnumeric():
            tmp += i
        else:
            numbers.append(tmp)
            numbers.append(i)
            tmp = ""
    if tmp:
        numbers.append(tmp)
        tmp = ""
    operator = ['*','+','-']
    use_opers = []
    for i in numbers:
        if (i.isnumeric() == False) and (i in operator) and(i not in use_opers):
            use_opers.append(i)
    for i in permutations(use_opers,len(use_opers)):
        way.append(list(i))
    cal_list = []
    for oper_way in way:
        cal_list.append(abs(cal_(numbers[:],oper_way)))
    return max(cal_list)
def cal_(numbers,operators):
    # operators 0번째 연산자가 가장 우선 순위가 높음
    cnt = 0
    while len(numbers) > 1:
        tmp_oper = operators[cnt]
        idx = numbers.index(tmp_oper)
        stack = str(numbers[idx-1]) + str(numbers[idx]) + str(numbers[idx+1])
        numbers[idx] = eval(stack)
        numbers.pop(idx-1)
        numbers.pop(idx)
        stack = ""
        if tmp_oper not in numbers:
            cnt += 1
            if cnt > len(operators):
                break
    return sum(numbers)

이런식으로 정규식을 이용해 split 할 수 있다.

 

*** 주의할 점 

이번에 문제를 풀면서 리스트를 복제하는 것에 대해 조심해야한다고 느꼈다.

이렇게 numbers 라는 리스트를 lst 변수에 저장하고 lst 리스트에서 '+'를 append 해준다.

 

그러고 lst 를 확인하면 '+'가 append 된 모습을 볼 수 있다.

 

하지만..

이렇게 numbers를 확인해도 그대로 더해져있는 것을 볼 수 있다.

해당 리스트를 다른 변수에 저장하면서 변수의 주소까지 함께 저장이 된 것이다.

이것을 아예 따로 저장하기 위해서는

1. [:] 이용

2. list() 함수

list1 = [1,2,3,4]
list2 = list(list1)

list 함수는 리스트로 변환해주는 함수로 인자로 리스트를 넣어주면 새로운 리스트를 만들어줍니다.

 

3. 리스트 연산

list1 = [1,2,3,4]
list2 = [] + list1

[]로 빈 리스트를 생성한 후 list1을 빈 리스트에 넣어주는 형태로 구현 가능합니다.

 

4. copy() 메소드

list1 = [1,2,3,4]
list2 = list1.copy()

 

 

이렇게 네가지가 있다.

 

다른 답안

def solution(expression):
    operations = [('+', '-', '*'),('+', '*', '-'),('-', '+', '*'),('-', '*', '+'),('*', '+', '-'),('*', '-', '+')]
    answer = []
    for op in operations:
        a = op[0]
        b = op[1]
        temp_list = []
        for e in expression.split(a):
            temp = [f"({i})" for i in e.split(b)]
            temp_list.append(f'({b.join(temp)})')
        answer.append(abs(eval(a.join(temp_list))))
    return max(answer)

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※ 알아야 할 것

- 코딩 테스트에서 eval은 되도록 사용하지 않는 것이 좋다고 한다. (보안상 이유)

- 리스트를 복제할 때 조심해서 하자. 되도록 리스트를 다른 변수에 그대로 복사하기보단, [:] 이나 copy 함수를 이용한다.

- 정규식으로  split 하는 방법도 있다.