10-YIM2UL2ET

[YIM2UL2ET]

🔗 문제 링크

BOJ 1406 - 에디터

✔️ 소요된 시간

70m + α

✨ 수도 코드

1. 문제 설명

쉽게 말해서 커서는 우리가 흔하게 컴퓨터로 텍스트를 적을 때 사용하는 커서를 생각하면 됩니다.
L, D, B, P 라는 4개의 명령어를 그림으로 한번 설명 해보겠습니다.

이 문제는 명령어 개수 n과, 초기 문자열을 입력 받은 후, 맨 뒤에 커서를 둔 후에 n개의 명령어를 입력 받아 최종적인 문자열을 출력하는 문제입니다.

2. 틀렸던 풀이

처음에는 클래스로 단순히 구현하는 방식을 택했었습니다.

1. 우선 문자열 을 str이라는 string형 객체에 받은 후
2. index라는 커서의 위치를 표현하는 변수를 str.size()로 초기화
3. L과 D가 나오면 index 변수의 값을 증감연산자를 통하여 조정
4. B는 erase 함수를 통하여 문자를 제거
5. P는 insert 함수를 통하여 문자를 추가

명령어가 기본적으로 하는 예외 처리 (ex. 커서가 문장 맨 앞에 있다면 무시)는 if문으로 해주었습니다.

#include <iostream>  // 클래스 구현

class editor
{
private:
    int index;
    std::string str;
public:
    linked_list(std::string s) {str = s; index = s.size();}
    ~linked_list() {}

    void l(void) {
        if (index != 0) index--;
    }

    void d(void) {
        if (index != str.size()) index++;
    }

    void b(void) {
        if (index != 0) str.erase(str.begin() + index - 1), index--;
    }

    void p(char ch) {
        if (index == str.size()) str.push_back(ch), index++;
        else str.insert(str.begin() + index++, ch);
    }

    void display(void) {
        std::cout << str;
    }
};

#include <iostream>  // 메인함수 구현

int main(void)
{
    int n;
    char ch;
    std::string str;

    std::cin >> str >> n;
    editor res(str);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> ch;
        if (ch == 'P') {std::cin >> ch; res.p(ch);}
        else if (ch == 'L') res.l();
        else if (ch == 'D') res.d();
        else res.b();
    }
    std::cout << res.output();
    return 0;
}

이 방법으로 풀면 정답은 맞지만 시간 초과가 납니다.

3. 맞은 풀이

1. 스택 활용 방식

명령어를 입력 받을 때 커서에 인접해 있는 문자들을 삭제, 추가, 또는 이동하는 방식으로
string 클래스를 사용하지 말고 stack 클래스를 사용하여 풀어봅시다.

우선 stack 객체를 두 개 선언해줍시다.
stk1은 커서 앞쪽 문자들을, stk2는 커서 뒤쪽 문자들을 저장합니다.

std::stack <char> stk1, stk2;

명령어를 입력 받을 때 커서에 인접해 있는 문자들을 삭제, 추가, 또는 이동해야 하므로
문자들을 저장하는 이 두 개의 스택의 top은 서로 커서에 인접해 있는 문자여야 합니다.
또한 top에서 멀어질 수록 커서에서 멀어지는 문자여야겠지요.

따라서 초기에 문자열을 임의의 string 객체인 str에 입력을 받은 후,
커서 앞 문자를 저장하는 stk1에 str[0]부터 str[str.size()-1]까지 push해줍니다.

std::cin >> str >> n;
for (int i = 0; i < str.size(); i++) stk1.push(str[i]);

2. 명령어 구현

이제 명령어를 구현해봅시다.

---

L 명령어는 커서가 왼쪽으로 이동하는 명령어입니다.
그 말인 즉슨 커서 바로 앞에 있는 문자가 커서 뒤로 이동한다는 뜻입니다.
따라서 stk1의 top에 위치한 문자를 pop한 후 stk2에 push 해줍시다.
또한 stk1이 비어있을 경우 커서가 문자열 맨 앞에 있다는 뜻이므로
stk1이 비어있지 않을 때만 명령어를 실행해줍시다.

if (ch == 'L' && !stk1.empty()) stk2.push(stk1.top()), stk1.pop();

---

D 명령어는 커서가 오른쪽으로 이동하는 명령어입니다.
L 명령어와 정반대이죠. 따라서 각 스택만 서로 바꾸어서 작성해줍시다.

if (ch == 'D' && !stk2.empty()) stk1.push(stk2.top()), stk2.pop();

---

B 명령어는 커서 왼쪽에 위치한 문자를 제거하는 명령어입니다.
커서 왼쪽에 위치한 문자는 stk1의 top에 저장되어 있으므로 stk1을 pop 해줍시다.
이전 명령어와 마찬가지로 커서가 맨 앞에 있으면 명령어를 무시하므로,
stk1이 비어있지 않을 때만 명령어를 실행해줍시다.

if (ch == 'B' && !stk1.empty()) stk1.pop();

---

P 명령어는 문자 하나를 입력받은 후, 이를 커서 왼쪽에 추가하는 명령어입니다.
문자는 임의의 ch로 입력을 받고, 커서 왼쪽에 추가하는 것이므로 stk1에 push해줍시다.

if (ch == 'P') std::cin >> ch, stk1.push(ch);

---

총 n개의 명령어를 받으므로 for문을 이용하여 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> ch;
        if (ch == 'L' && !stk1.empty()) stk2.push(stk1.top()), stk1.pop();
        else if (ch == 'D' && !stk2.empty()) stk1.push(stk2.top()), stk2.pop();
        else if (ch == 'B' && !stk1.empty()) stk1.pop();
        else if (ch == 'P') std::cin >> ch, stk1.push(ch);
    }

3. 출력 구현

n개의 명령어를 다 입력 받은 후 처리했다면 이제는 출력을 해야 합니다.
커서에 인접해 있을수록 각 스택의 top에 가까이 위치해 있습니다.
출력은 문자열의 맨 앞쪽부터 이루어져야 하므로 커서를 맨 앞쪽으로 이동해줍시다.
stk1이 빌 때 까지 L 명령어와 똑같은 방식을 취해주면 되겠지요.

while(stk1.size() > 0) stk2.push(stk1.top()), stk1.pop();

이를 실행하고 나면 stk2의 top에 가까운 문자는 문자열 앞쪽에 위치해 있다는 뜻이므로
stk2가 빌 때 까지 출력과 pop을 반복해주면 됩니다.

while(stk2.size() > 0) std::cout << stk2.top(), stk2.pop();

4. 최종 코드

#include <iostream>
#include <stack>

int main(void)
{
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(NULL);
    
    int n;
    char ch;
    std::string str;
    std::stack <char> stk1, stk2;

    std::cin >> str >> n;
    for (int i = 0; i < str.size(); i++) stk1.push(str[i]);
    
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> ch;
        if (ch == 'L' && !stk1.empty()) stk2.push(stk1.top()), stk1.pop();
        else if (ch == 'D' && !stk2.empty()) stk1.push(stk2.top()), stk2.pop();
        else if (ch == 'B' && !stk1.empty()) stk1.pop();
        else if (ch == 'P') std::cin >> ch, stk1.push(ch);
    }

    while(stk1.size() > 0) stk2.push(stk1.top()), stk1.pop();
    while(stk2.size() > 0) std::cout << stk2.top(), stk2.pop();
    return 0;
}

5. 왜 틀렸을까?

이전 방식이 왜 틀렸는지 궁금해서 한번 찾아 보았습니다.
저는 처음에 자체적으로 만든 클래스가 호출될 때 시간이 꽤 있는 건가 싶었는데, 그게 아니었습니다.

문제는 string 클래스의 멤버 함수인 erase 함수와 insert 함수에 있었습니다.
기본적으로 두 함수는 O(n)의 시간 복잡도를 가지고 있습니다.
그렇기에 최악의 경우인 초기 문자열이 100,000의 길이를 가지고, P 명령어가 500,000번 호출되는 경우
string 멤버 함수의 연산 만으로도 무려 1,200억 회의 연산을 해야 합니다.

반면 맞은 경우에서 스택의 멤버 함수들은 전부 O(1)의 시간 복잡도를 가지고 있으므로, 시간이 훨씬 적게 들게 됩니다.

📚 새롭게 알게된 내용

틀리고 나서 어떻게 풀어야 할지 감이 잘 안 와서 태그를 봤는데 스택이라고 뜨더군요..
분명 시간 초과가 날 줄 알고 혹시 몰라서 구현했더니 정말 되네요.
나중에 string 멤버 함수 시간 복잡도를 검색해보니 첫 번째는 왜 안 되었던 건지 이해가 갑니다.

그리고 여기서 스택을 쓸 줄은 정말 상상도 못했습니다. 저는 분명 구현 문제인 줄 알았는데 말이죠.
생각의 틀에 갇히면 안된다는 것을 깨달은 갚진 문제였습니다..
다음부턴 풀이 방식이 떠오르더라도 다른 풀이 방식이 있나 천천히 생각해 보도록 노력해야겠습니다.

여담으로 오늘은 약간 PR스타일을 바꾸어 보았습니다.
수도 코드에 있는 문제 설명의 스타일을 형식적인 설명이 아닌 최대한 이해하기 쉽게 바꾸고, 문제 접근 방식을 적지 않고 풀이했던 방식만 설명하는 방식으로 해보았는데 어떠신지 의견을 듣고 싶습니다!

참고자료:
erase 함수 시간복잡도
string 클래스 시간복잡도로 참고

그리고 혹시라도 이해가 안되시는 분들을 위해서 저보다 설명을 잘해주신 글을 가져왔으니 참고해주시면 될 것 같습니다!
BOJ 1406 설명

[kjs254]

처음 봤을 때 저도 인덱싱으로 구현 해야겠다 라고 당연히 생각했습니다.

하지만 커서를 기준으로 2개의 스택 사용을 생각하니 문제가 훨씬 간단해졌네요.

손으로 직접 풀어보니 그 차이가 실감납니다.

참고로 마지막 출력 부분에서 커서를 이동하여 pop하는 것 보다 stk1뒤에 stk2을 반대로 붙이는 방법은 어떨까 싶네요.

파이썬에선 슬라이싱으로 간편하게 구현이 되는데 cpp에서 구현이 될 지는 모르겠습니다.

[rivkms]

처음에 문제를 보았을 때 포인터 개념을 사용하여 커서 위치를 옮겨야하나? 라는 생각을 했었는데 이 풀이로 하면 시간초과가 뜨겠지요...

stack을 이용하여 문제를 풀이하는 것은 굉장히 신박했던거 같습니다!!
새로운 접근방식을 알게 되었습니다. 좋은 풀이인 것 같습니다.

수고하셨습니다.😁

[mong3125]

stack으로 문제를 해결하신점이 인상깊었던 것 같습니다. stack을 잘 사용을 안했는데 이런 경우에 사용할 수 있겠네요. 잘 봤습니다!!