BOJ_15658 : 연산자 끼워넣기 (2)

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

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 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. 최댓값과 최솟값이 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.

C++ 코드

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;


pair<int, int> calc(vector<int>& a, int index, int cur, int plus, int minus, int mul, int div) {
	int n = a.size();
	if (index == n) {
		return make_pair(cur, cur);
	}
	vector<pair<int, int>> res;
	if (plus > 0) {
		res.push_back(calc(a, index + 1, cur + a[index], plus - 1, minus, mul, div));
	}
	if (minus > 0) {
		res.push_back(calc(a, index + 1, cur - a[index], plus, minus - 1, mul, div));
	}
	if (mul > 0) {
		res.push_back(calc(a, index + 1, cur * a[index], plus, minus, mul - 1, div));
	}
	if (div > 0) {
		res.push_back(calc(a, index + 1, cur / a[index], plus, minus, mul, div - 1));
	}
	auto ans = res[0];
	for (auto p : res) {
		if (ans.first < p.first) {
			ans.first = p.first;
		}
		if (ans.second > p.second) {
			ans.second = p.second;
		}
	}
	return ans;
}

int main() {
	int n;
	cin >> n;
	vector<int> a(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> a[i];
	}
	int plus, minus, mul, div;
	cin >> plus >> minus >> mul >> div;
	auto p = calc(a, 1, a[0], plus, minus, mul, div);
	cout << p.first << '\n';
	cout << p.second << '\n';
	return 0;
}