[python] 백준 14888 :: 연산자 끼워넣기 (eval 함수 성능 비교)

[연산자 끼워넣기]

# 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.

풀이

전체 코드 - 1) eval ❌ 👉🏻 eval() 함수를 안 쓰는 것이 성능에 좋다 👍🏻

import sys
from itertools import permutations

_ = input()  # 사용하지 않는 N 입력값
numbers = list(map(int, input().split()))  # 수열 입력
p, mi, mu, d = map(int, input().split())  # 연산자 개수 입력

operator = []
for _ in range(p):
    operator.append("+")
for _ in range(mi):
    operator.append("-")
for _ in range(mu):
    operator.append("*")
for _ in range(d):
    operator.append("//")

max_result = -sys.maxsize  # 최댓값 초기화
min_result = sys.maxsize  # 최솟값 초기화

for oper in set(permutations(operator)):  # 연산자 조합 생성
    result = 0
    for i in range(len(oper)):
        if i == 0:
            result = numbers[0]  # 초기값 설정
        if oper[i] == "//":
            # 절댓값으로 나눈 몫을 구하고, 부호를 결정하여 곱해줌
            result = (abs(result) // abs(numbers[i+1])) * (-1 if result < 0 else 1)
        elif oper[i] == "+":
            result = result + numbers[i+1]
        elif oper[i] == "-":
            result = result - numbers[i+1]
        elif oper[i] == "*":
            result = result * numbers[i+1]
    max_result = max(max_result, result)  # 최댓값 갱신
    min_result = min(min_result, result)  # 최솟값 갱신

print(max_result)  # 최댓값 출력
print(min_result)  # 최솟값 출력

전체 코드 - 2) eval 사용 ⭕️ 👉🏻 성능 안 좋음 ㅜ

import sys
from itertools import permutations

_ = input()  # 사용하지 않는 N 입력값
numbers = list(map(int, input().split()))  # 수열 입력
p, mi, mu, d = map(int, input().split())  # 연산자 개수 입력

operator = []
for _ in range(p):
    operator.append("+")
for _ in range(mi):
    operator.append("-")
for _ in range(mu):
    operator.append("*")
for _ in range(d):
    operator.append("//")

max_result = -sys.maxsize  # 최댓값 초기화
min_result = sys.maxsize  # 최솟값 초기화

for oper in set(permutations(operator)): # 연산자 조합 생성
    result = 0
    for i in range(len(oper)):
        if i == 0:
            result = numbers[0]
        if oper[i] == "//" and result < 0:
            result = ((result * -1) // numbers[i+1]) * -1
        else:
            result = eval(f'{result}{oper[i]}{numbers[i+1]}')
    max_result = max(max_result, result)  # 최댓값 갱신
    min_result = min(min_result, result)  # 최솟값 갱신

print(max_result)  # 최댓값 출력
print(min_result)  # 최솟값 출력

eval()

• 문자열로 된 파이썬 코드를 실행시켜 결과값을 반환해주는 함수
• 예를 들어, "1 + 2"와 같은 문자열을 eval 함수에 인자로 전달하면,
  "1 + 2"를 실행시켜 결과값 3을 반환

근데, eval() 별로임

🤔 Why?

• 보안상의 이유로 사용을 지양해야 한다.
  👉🏻 실행할 파이썬 코드를 문자열로 받기 때문에, 이를 악용해 악의적인 코드를 실행시킬 수 있음
• 성능 면에서도 불리하다.
  코드 실행 시점에 파이썬 인터프리터가 문자열을 파싱하여 실행하기 때문에 성능 면에서도 불리하다.
• 따라서, 이 문제에서는 연산자에 따른 함수를 직접 구현하여 사용하는 것이 보안과 성능 면에서 더 좋은 선택이다.

속도 비교

• 아래 제출된 것이 eval을 쓴 코드다.
• eval을 쓰지 않은 것과 4배정도 차이가 난다!!