자바 코딩테스트 강좌, 최솟값을 만드는 괄호 배치 찾기

문제 정의

주어진 숫자들과 괄호를 사용하여 최솟값을 만드는 방법을 찾아야 합니다. 예를 들어, 숫자와 연산자들이 포함된 문자열이 주어질 때 괄호를 적절히 배치하여 가능한 최솟값을 계산하는 문제입니다. 이 문제는 괄호의 위치에 따라 다르게 계산될 수 있는 수식을 최적화하는 것을 목표로 합니다.

문제 예시

입력: "1+2*3-4/2"

출력: -1 (예시)

문제 접근 방식

최솟값을 만들기 위해서는 모든 가능한 괄호 배치를 시도해 보고 결과를 비교해야 합니다. 이때 사용할 수 있는 알고리즘은 “분할 정복”입니다. 수식을 부분적으로 나누고 각각의 결과를 비교하여 최종 결과를 도출합니다.

1단계: 수식 파싱

우선 입력된 문자열을 파싱하여 숫자와 연산자를 분리합니다. 이후 각 연산에 대해 우선순위를 정하고, 그에 따라 결과를 계산합니다.

2단계: 재귀적 계산

재귀적으로 수식을 나누어 각 부분의 결과를 계산합니다. 각 연산자는 자식 노드로 나뉘며, 이를 통해 모든 조합의 값을 계산할 수 있습니다.

3단계: 최솟값 비교

각 경우의 수를 모두 계산한 후, 이를 비교하여 최솟값을 찾아냅니다. 이 과정에서 결과를 저장하여 중복 계산을 방지할 수 있습니다.

파이썬 코딩 예시


def minValue(expression):
    import re

    # 수식을 숫자와 연산자로 분리
    tokens = re.findall(r'\d+|[+*/-]', expression)
    
    # 모든 조합 검색 함수
    def dfs(tokens):
        if len(tokens) == 1:
            return int(tokens[0])
        
        min_result = float('inf')
        
        for i in range(1, len(tokens), 2):
            operator = tokens[i]
            left = tokens[:i]
            right = tokens[i + 1:]

            for left_result in dfs(left):
                for right_result in dfs(right):
                    if operator == '+':
                        result = left_result + right_result
                    elif operator == '-':
                        result = left_result - right_result
                    elif operator == '*':
                        result = left_result * right_result
                    elif operator == '/':
                        result = left_result // right_result
                    
                    min_result = min(min_result, result)
        
        return min_result
    
    return dfs(tokens)

# 사용 예시
print(minValue("1+2*3-4/2"))

결론

이 문제는 괄호 배치에 따라 결과가 어떻게 달라지는지를 이해하고, 재귀적 사고를 통해 최솟값을 찾는 연습이 됩니다. 여러 조건을 고려하여 최적화를 시도하는 과정은 코딩테스트에서 자주 사용되는 접근 방식입니다. 실제로 코드를 구현하면서 다양한 케이스를 테스트해 보세요.

코딩테스트 준비를 위한 팁

  • 문제를 이해하고 문제의 요구사항을 정확히 파악합니다.
  • 예시를 통해 다양한 케이스를 만들어 봅니다.
  • 재귀적인 접근 방식을 익히고 연습합니다.
  • 여러 아이디어를 실험하고 최적의 해결책을 찾아냅니다.

추가 자료

다양한 알고리즘 문제와 해법을 설명하는 자료를 찾아 공부해 보세요. 알고리즘의 기초를 다짐으로써 코딩 테스트에서 좋은 성적을 거둘 수 있을 것입니다.