[백준/C++] 2504번: 괄호의 값

문제

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. 

풀이 

분배법칙을 이용하는 문제! 

우선 여는 괄호가 나오면 괄호의 값을 곱해주고, 닫는 괄호는 이전 문자가 여는 괄호일 경우에만 지금까지 곱한 값을 더해준다. 닫는 괄호가 나오면 한 괄호에 대한 연산이 끝났으므로 다시 괄호값을 나눠준 후 연산을 진행한다.

#include <iostream>
#include <stack>
#include <map>

using namespace std;

/* [분배법칙 이용]
 * (()[[]]) = 2*(2+3*(3)) = 2*2 + 2*3*3
 * ( : 2배
 * (( : 4배
 * (([ : 4 더해주고 뒤에 것은 2배(2로 나누기)
 * (()[ : 6배
 * (()[[ : 18배
 * (()[[] : 18 더해주고 뒤에 것은 6배(3으로 나누기)
 * (()[[]] : 값이 나온 것이 아님! []처럼 바로 앞 문자가 여는 괄호일 때만 값이 나온다
 *           뒤에 것들은 2배(3으로 나누기)
 * (()[[]]) : 값이 나온 것이 아님! 뒤에 것들은 1배(2로 나누기)
 */
int calc(string s) {
    stack<char> st;
    map<char, int> num;
    map<char, char> bracket;

    // 괄호 쌍과 값 저장
    num['('] = 2;
    num['['] = 3;
    bracket[')'] = '(';
    bracket[']'] = '[';

    int answer = 0;
    int tmp = 1;
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        char c = s[i];
        switch (c) {
            case '(':
            case '[': // 여는 괄호 : 일단 곱셈
                st.push(c);
                tmp *= num[c];
                break;

            case ')':
            case ']': // 닫는 괄호 : tmp 값 나누기
                if (st.empty() || st.top() != bracket[c]) {
                    return 0;
                }
                if (s[i - 1] == bracket[c]) // 바로 앞 문자가 여는 괄호인 경우 : 더해준다
                    answer += tmp;
                tmp /= num[bracket[c]];
                st.pop();
                break;
        }
    }
    if (st.empty()) // 올바른 괄호인 경우
        return answer;
    return 0;
}

int main() {
    string s;
    cin >> s;

    cout << calc(s);
}