[백준 14888번 연산자 끼워넣기] itertools 의 활용!

친구들과 오늘 풀어본 삼성 기출 문제집에 있는 문제는 '연산자 끼워넣기' 이다.

이 문제는 연산자들을 어떻게 줄 세우냐에 따라 다를 것 같아서 itertools를 활용해보았다.

 

 

해결해야 하는 문제는 다음과 같다.

www.acmicpc.net/problem/14888

14888번: 연산자 끼워넣기

 

 

문제설명↓

문제

N개의 수로 이루어진 수열 A1, A2, ..., AN이 주어진다. 또, 수와 수 사이에 끼워넣을 수 있는 N-1개의 연산자가 주어진다. 연산자는 덧셈(+), 뺄셈(-), 곱셈(×), 나눗셈(÷)으로만 이루어져 있다.

우리는 수와 수 사이에 연산자를 하나씩 넣어서, 수식을 하나 만들 수 있다. 이때, 주어진 수의 순서를 바꾸면 안 된다.

예를 들어, 6개의 수로 이루어진 수열이 1, 2, 3, 4, 5, 6이고, 주어진 연산자가 덧셈(+) 2개, 뺄셈(-) 1개, 곱셈(×) 1개, 나눗셈(÷) 1개인 경우에는 총 60가지의 식을 만들 수 있다. 예를 들어, 아래와 같은 식을 만들 수 있다.

• 1+2+3-4×5÷6
• 1÷2+3+4-5×6
• 1+2÷3×4-5+6
• 1÷2×3-4+5+6

식의 계산은 연산자 우선 순위를 무시하고 앞에서부터 진행해야 한다. 또, 나눗셈은 정수 나눗셈으로 몫만 취한다. 음수를 양수로 나눌 때는 C++14의 기준을 따른다. 즉, 양수로 바꾼 뒤 몫을 취하고, 그 몫을 음수로 바꾼 것과 같다. 이에 따라서, 위의 식 4개의 결과를 계산해보면 아래와 같다.

• 1+2+3-4×5÷6 = 1
• 1÷2+3+4-5×6 = 12
• 1+2÷3×4-5+6 = 5
• 1÷2×3-4+5+6 = 7

N개의 수와 N-1개의 연산자가 주어졌을 때, 만들 수 있는 식의 결과가 최대인 것과 최소인 것을 구하는 프로그램을 작성하시오.

입력

첫째 줄에 수의 개수 N(2 ≤ N ≤ 11)가 주어진다. 둘째 줄에는 A1, A2, ..., AN이 주어진다. (1 ≤ Ai ≤ 100) 셋째 줄에는 합이 N-1인 4개의 정수가 주어지는데, 차례대로 덧셈(+)의 개수, 뺄셈(-)의 개수, 곱셈(×)의 개수, 나눗셈(÷)의 개수이다. 

출력

첫째 줄에 만들 수 있는 식의 결과의 최댓값을, 둘째 줄에는 최솟값을 출력한다. 연산자를 어떻게 끼워넣어도 항상 -10억보다 크거나 같고, 10억보다 작거나 같은 결과가 나오는 입력만 주어진다. 또한, 앞에서부터 계산했을 때, 중간에 계산되는 식의 결과도 항상 -10억보다 크거나 같고, 10억보다 작거나 같다.

 

 

1. 입력 받기 & max_n, min_n 초기화

sys의 stdin과 친해지기 위하여 stdin으로 입력을 받았다.

n을 입력 받고,

n개의 숫자를 띄어쓰기를 기준으로 나누어서 int 형태의 배열인 a에 담았다.

+,-,x,/이 각각 띄어쓰기를 기준으로 나누어져 총 n-1개가 주어지므로 이를 배열로 cal에 저장하였다.

new_cal은 +,-,*,/를 가시화하여 배열로 저장하였다.

 

max_n과 min_n은 각각 최솟값과 최댓값으로 초기화하였다.

from sys import stdin
n = int(stdin.readline())
a = list(map(int, stdin.readline().split()))

# +,-,x,/ -> n-1개 주어짐
cal = list(map(int, stdin.readline().split()))
new_cal = []
new_cal += list('+'*cal[0]) + list('-'*cal[1]) + list('*'*cal[2]) + list('/'*cal[3])

max_n = -9999999999
min_n = 9999999999

 

 

 

2. itertools를 통한 순열쌍 만들기

itertools에 있는 permutations를 통해 new_cal 배열에 있는 순열쌍을 생성해냈다.

이는 원래 list 형태로 cal_per에 저장하였으나, 이는 중복이 허용되어 굉장히 많은 개수의 연산자가 들어온 경우 시간 초과가 떴다.

따라서 중복을 제거하며 저장되는 set()형태로 저장하니 시간 초과가 뜨지 않고 돌아갔다💪

import itertools
cal_per = set(itertools.permutations(new_cal,n-1))

 

 

3. 계산기

이는 c 문자가 무엇인지에 따라 다르게 계산해주는 계산기이다.

다른 것은 일반적인 계산기와 같고,

음수를 양수로 나누는 경우, 음수를 양수로 변환하여 나눗셈을 한 뒤 음수로 변형해주도록 하였다. (문제 조건에 의해서!!)

def calculator(x,y,c):
    if c=='+':
        return x+y
    elif c == '-':
        return x-y
    elif c=='*':
        return x*y
    else :
        if x< 0 :
            return -((-x)//y)
        return x//y

 

 

4. 순열 쌍에 있는  것을 순회하면서 min_n과 max_n 업데이트

순열 쌍인 cal_per을 순회하며, 계산한 결과를 result에 담고 , 

min_n과 max_n의 업데이트가 이루어져야 하는 경우, 값을 변경해주었다.

 

마지막에는 최종적으로 max, min 값을 출력해주었다.

for i in cal_per:
    result = 0
    for j in range(len(i)) :
        if j==0:
            result = calculator(a[j],a[j+1],i[j])
        else :
            result = calculator(result,a[j+1],i[j])

    if result < min_n :
        min_n = result
    if result > max_n :
        max_n = result

print(max_n)
print(min_n)

 

 

 

5. 최종 코드

 

from sys import stdin
import itertools

n = int(stdin.readline())
a = list(map(int, stdin.readline().split()))

# +,-,x,/ -> n-1개 주어짐
cal = list(map(int, stdin.readline().split()))
new_cal = []
new_cal += list('+'*cal[0]) + list('-'*cal[1]) + list('*'*cal[2]) + list('/'*cal[3])

max_n = -9999999999
min_n = 9999999999

cal_per = set(itertools.permutations(new_cal,n-1))
def calculator(x,y,c):
    if c=='+':
        return x+y
    elif c == '-':
        return x-y
    elif c=='*':
        return x*y
    else :
        if x< 0 :
            return -((-x)//y)
        return x//y

for i in cal_per:
    result = 0
    for j in range(len(i)) :
        if j==0:
            result = calculator(a[j],a[j+1],i[j])
        else :
            result = calculator(result,a[j+1],i[j])

    if result < min_n :
        min_n = result
    if result > max_n :
        max_n = result

print(max_n)
print(min_n)

 

 

 

이 문제는 파이썬에 있는 똑똑한 순열쌍을 찾아주는 함수 덕분에 굉장히 빨리 풀렸다.

(파이썬은 정말 똑똑한 것 같다.)

내일은 이 부분에 대해서 직접적으로 코드를 작성해보는 연습을 하여 , 코테연습에 작성하였던 순열과 조합을 업데이트 해야겠다⭐️