[JAVA] 15658번: 연산자 끼워넣기 (2) ( 중급 1-8 )

문제

N개의 수로 이루어진 수열 A1, A2, ..., AN이 주어진다. 또, 수와 수 사이에 끼워넣을 수 있는 연산자가 주어진다. 연산자는 덧셈(+), 뺄셈(-), 곱셈(×), 나눗셈(÷)으로만 이루어져 있다. 연산자의 개수는 N-1보다 많을 수도 있다. 모든 수의 사이에는 연산자를 한 개 끼워넣어야 하며, 주어진 연산자를 모두 사용하지 않고 모든 수의 사이에 연산자를 끼워넣을 수도 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(+) 3개, 뺄셈(-) 2개, 곱셈(×) 1개, 나눗셈(÷) 1개인 경우에는 총 250가지의 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
• 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
• 1+2+3+4-5-6 = -1
• 1+2+3-4-5×6 = -18

N개의 수와 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-1보다 크거나 같고, 4N보다 작거나 같은 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.

 

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.StringTokenizer;

public class baekjoon15658 {
    private static int n;
    private static int[] info;
    private static String[] operatorInfo;
    private static int[] operatorCount;
    private static String[] operatorOrder = {"+", "-", "*", "/"};
    private static BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    private static List<Integer> resultList = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        n = Integer.parseInt(br.readLine());
        info = new int[n];
        operatorInfo = new String[n - 1];
        operatorCount = new int[4];

        setNumber();
        setOperator();

        makeOperatorCombination(0);
        printResult();
    }

    private static void printResult() {
        Collections.sort(resultList);
        System.out.println(resultList.get(resultList.size() - 1));
        System.out.println(resultList.get(0));
    }

    private static void makeOperatorCombination(int index) {
        // 필요한 연산자의 개수는 n - 1 개
        // operator 리스트에서 n - 1 개의 조합을 모두 구해본다.
        if (index == n - 1) {
            // resultList에 연산 결과값을 저장한다.
            calculateResult();
            return;
        }

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            if (operatorCount[i] - 1 < 0) {
                continue;
            }
            operatorCount[i] = operatorCount[i] - 1;
            operatorInfo[index] = operatorOrder[i];
            makeOperatorCombination(index + 1);
            operatorCount[i] = operatorCount[i] + 1;
            }
        }

    private static void calculateResult() {
        int sum = info[0];
        for (int i = 0; i < operatorInfo.length; i++) {
            if (operatorInfo[i].equals("+")) {
                sum += info[i + 1];
            } else if (operatorInfo[i].equals("-")) {
                sum -= info[i + 1];
            } else if (operatorInfo[i].equals("*")) {
                sum *= info[i + 1];
            } else if (operatorInfo[i].equals("/")) {
                sum /= info[i + 1];
            }
        }
        resultList.add(sum);
    }

    private static void setNumber() throws IOException {
        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            info[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
        }
    }

    private static void setOperator() throws IOException {

        StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int num = Integer.parseInt(st.nextToken());
            operatorCount[i] = num;
        }
    }
}