05 — 스택 실습 — 괄호 검사기

람다가 수학 숙제 노트에 적힌 수식 "(3 + (4 × 2)"를 보며 "어? 닫는 괄호가 하나 모자라네?"라고 발견하고, 제네릭이 "괄호 짝을 어떻게 자동으로 맞추지?"라고 묻자 돌핀쌤이 "어제 배운 스택이면 돼요!"라고 안내하는 도입 장면

🙋‍♀️ 람다: "(3 + (4 × 2) … 어? 여는 괄호는 두 개인데 닫는 괄호는 하나밖에 없네요. 괄호 짝이 안 맞아요!"

🐬 돌핀쌤: "두 친구가 좋은 문제를 찾았어요. 괄호 짝이 올바른지 자동으로 검사하는 도구가… 바로 어제 배운 스택이에요! 오늘은 스택으로 괄호 검사기를 직접 만들어 봐요."

🎯 오늘 완성할 코드는?

오늘 우리가 만들 건 괄호 검사기예요. 문자열 안의 ( 와 ) 짝이 올바른지 알려주는 코드예요.

먼저 완성된 모습부터 볼게요. 지금은 이해 안 돼도 괜찮아요. 아래에서 한 줄씩 천천히 뜯어볼 거예요.

def check_parentheses(s):
    stack = []
    for char in s:
        if char == '(':
            stack.append(char)
        elif char == ')':
            if len(stack) == 0:
                return False      # 짝 없는 닫는 괄호
            stack.pop()           # 짝 맞춤
    return len(stack) == 0        # 스택이 비어야 올바름

print(check_parentheses("(())"))    # True
print(check_parentheses("()()"))    # True
print(check_parentheses("((("))     # False
print(check_parentheses("())"))     # False
print(check_parentheses(")("))      # False

실행하면 이렇게 나와요.

True
True
False
False
False

(()) 와 ()() 는 짝이 맞아서 True, ((( · ()) · )( 는 짝이 안 맞아서 False 가 나왔어요.

🐬 돌핀쌤: "10줄 남짓한 짧은 코드지만, 이 안에 괄호 검사의 핵심이 다 들어 있어요. 지금부터 이 코드가 왜 짝을 맞춰내는지 하나씩 풀어볼게요. 다 보고 나면 위 코드가 술술 읽힐 거예요."

💡 어떻게 풀까? — 여는 괄호는 쌓고, 닫는 괄호는 꺼내기

괄호가 올바르려면 두 가지를 모두 만족해야 해요.

조건 1. 여는 괄호 ( 와 닫는 괄호 ) 의 수가 같아야 해요. 조건 2. 닫는 괄호가 나왔을 때, 짝이 되는 여는 괄호가 앞에 있어야 해요.

개수만 세면 부족해요. )( 는 개수가 한 개씩 똑같은데도 순서가 틀렸거든요.

그래서 어제 배운 스택을 써요. 여는 괄호를 만나면 스택에 쌓고(push), 닫는 괄호를 만나면 맨 위 걸 꺼내서(pop) 짝을 맞춰요.

(  (  )  )
↑  ↑          여는 괄호 → 스택에 push
      ↑  ↑    닫는 괄호 → 스택에서 pop (짝 맞춤)

스택은 나중에 넣은 게 먼저 나오는(LIFO) 통이라, 가장 최근에 연 괄호가 항상 맨 위에 있어요. 그래서 닫는 괄호가 오면 그냥 맨 위만 꺼내면 짝이 맞아요.

여는 괄호는 push, 닫는 괄호는 pop으로 가장 최근 열린 괄호와 짝 맞추는 원리

🙋‍♂️ 제네릭: "어제 접시 쌓을 때 맨 위 접시를 먼저 꺼냈죠? 괄호도 똑같이 가장 최근에 쌓은 걸 먼저 꺼내네요!"

🔍 코드 한 줄씩 뜯어보기

이제 맨 위에서 본 완성 코드를 한 줄씩 볼게요.

① 빈 스택을 준비해요

    stack = []

여는 괄호를 쌓아 둘 통이에요. 처음엔 비어 있어요(빈 리스트 []).

② 여는 괄호를 만나면 push

        if char == '(':
            stack.append(char)

문자열을 한 글자씩 보다가 ( 를 만나면 스택에 쌓아요(append = push). "닫아야 할 괄호가 하나 늘었다"는 표시예요.

③ 닫는 괄호를 만나면 — 먼저 비었는지 확인하고 pop

        elif char == ')':
            if len(stack) == 0:
                return False      # 짝 없는 닫는 괄호
            stack.pop()           # 짝 맞춤

) 를 만나면 짝이 될 여는 괄호를 꺼내야 해요. 그런데 꺼내기 전에 스택이 비었는지 꼭 확인해요.

스택이 비어 있으면 → 짝이 될 여는 괄호가 없어요. 바로 return False(틀림).
비어 있지 않으면 → pop() 으로 맨 위 여는 괄호를 꺼내 짝을 맞춰요.

💡 왜 비었는지 먼저 볼까요? )( 를 보면, 맨 앞 ) 를 만났을 때 스택이 텅 비어 있어요. 짝이 없으니 그 자리에서 바로 틀림이에요. 이 확인이 없으면 빈 스택에서 pop 하다가 오류가 나요.

④ 끝에 스택이 비어 있어야 올바름

    return len(stack) == 0        # 스택이 비어야 올바름

글자를 다 처리한 뒤, 스택에 남은 게 있으면 닫지 못한 여는 괄호가 있다는 뜻이라 틀림이에요. 깨끗이 비어 있어야(len(stack) == 0) 올바른 괄호예요.

⑤ 전체가 어떻게 굴러가는지 — `(())`

글자   동작            스택
─────────────────────────────
(     push           [ ( ]
(     push           [ (, ( ]
)     pop            [ ( ]
)     pop            [ ]        ← 비었음!
─────────────────────────────
끝: 스택이 비어 있음 → True (올바름)

여는 괄호가 쌓였다가, 닫는 괄호를 만날 때마다 하나씩 꺼내져서 마지막엔 0칸이 돼요.

🙋‍♀️ 람다: "스택이 2칸까지 올라갔다가 짝을 맞추며 0칸으로 내려오네요! 끝에 비어 있으면 올바른 괄호인 거죠?"

🐬 돌핀쌤: "맞아요. 반대로 ((( 는 끝까지 스택에 3개가 남고, )( 는 첫 ) 에서 빈 스택을 만나 바로 걸려요. 세 가지 틀린 경우를 이 코드가 전부 잡아내요."

✍️ 직접 완성해보기

이제 빈칸을 채워 직접 완성해봐요. 위에서 본 그대로예요.

def check_parentheses(s):
    stack = []
    for char in s:
        if char == '(':
            stack.append(char)        # 여는 괄호 → push
        elif char == ')':
            if len(stack) == ___:     # 짝 없는 닫는 괄호
                return False
            stack.___()               # 짝 맞춤 (pop)
    return len(stack) == ___          # 스택이 비어야 올바름

print(check_parentheses("(())"))    # True
print(check_parentheses("()()"))    # True
print(check_parentheses("((("))     # False
print(check_parentheses("())"))     # False
print(check_parentheses(")("))      # False

🐬 돌핀쌤: "막히면 위 '코드 한 줄씩 뜯어보기'로 다시 올라가서 확인해요. 다 채웠으면 맨 위 🎯 완성 코드와 비교해보세요. 정답을 외우는 게 아니라 왜 그런지 떠올리는 게 진짜 공부예요."

📌 오늘 배운 것

개념	설명
괄호 검사	여는 괄호와 닫는 괄호의 짝·순서가 올바른지 확인하는 일
여는 괄호	`(` 를 만나면 스택에 push (`stack.append`)
닫는 괄호	`)` 를 만나면 스택에서 pop 해서 짝 맞춤
pop 전 확인	스택이 비어 있으면 짝이 없음 → 바로 틀림(`return False`)
올바른 조건	끝에 스택이 비어 있어야 올바름 (`len(stack) == 0`)

🐬 돌핀쌤: "여는 괄호 push, 닫는 괄호 pop, 끝에 스택이 비었는지 확인! 이 세 박자면 어떤 괄호 문자열이 와도 검사할 수 있어요. 잘했어요! 👏"

▸ 더 해보기 — 여기서부터는 선택!

여기까지가 오늘의 필수 내용이에요. 아래는 여유 있을 때 도전하는 내용이고, 예제 문제로 직접 풀어볼 수 있어요. 외울 필요는 없어요.

여러 종류 괄호 검사 — ( ) 뿐 아니라 [ ] 와 { } 까지 함께 검사해 봐요. 닫는 괄호가 나왔을 때 꺼낸 여는 괄호의 종류까지 맞는지 한 번 더 확인하면 돼요. (([)] 처럼 종류가 뒤섞인 경우를 잡아내요.) → 예제로 연습
올바름/틀림으로 출력하기 — True/False 를 돌려주는 함수 대신, 입력 한 줄을 받아 올바름 또는 틀림 을 출력하는 형태로 바꿔 봐요. → 예제로 연습
단계별 출력 — 글자를 처리할 때마다 print(char, stack) 을 찍으면 스택이 쌓였다 비워지는 과정을 눈으로 볼 수 있어요.

🐬 돌핀쌤: "기본을 완벽히 익힌 다음 도전하세요. 변형은 전부 'push · pop · 끝에 비었는지 확인'이라는 같은 뼈대 위에 살을 붙인 거예요."

참고 — 괄호 검사는 어디에 쓰일까?

우리가 만든 검사기와 비슷한 원리가 실제 프로그램 곳곳에서 돌아가고 있어요.

상황	괄호 검사가 쓰이는 이유
코드 편집기	괄호 짝 맞춤, 빠진 괄호 빨갛게 표시
파이썬·자바 컴파일러	코드 실행 전 문법(괄호) 오류 검사
계산기 앱	수식의 괄호가 올바른지 확인
HTML·JSON 검사기	태그·중괄호가 균형 있게 열리고 닫혔는지 확인

🙋‍♀️ 람다: "제 코드 편집기가 괄호를 빨갛게 표시해 준 게, 이런 검사를 하고 있던 거였군요!"

05 — 스택 실습 — 괄호 검사기

📃 해결할 문제

💻 예제 입력 1

🖨️ 예제 출력 1