[프로래머스] 후보키 c++

[프로래머스] 후보키 c++

문제 링크 : 후보키

코딩테스트 연습 - 후보키

 

문제 설명

프렌즈대학교 컴퓨터공학과 조교인 제이지는 네오 학과장님의 지시로, 학생들의 인적사항을 정리하는 업무를 담당하게 되었다.

그의 학부 시절 프로그래밍 경험을 되살려, 모든 인적사항을 데이터베이스에 넣기로 하였고, 이를 위해 정리를 하던 중에 후보키(Candidate Key)에 대한 고민이 필요하게 되었다.

후보키에 대한 내용이 잘 기억나지 않던 제이지는, 정확한 내용을 파악하기 위해 데이터베이스 관련 서적을 확인하여 아래와 같은 내용을 확인하였다.

• 관계 데이터베이스에서 릴레이션(Relation)의 튜플(Tuple)을 유일하게 식별할 수 있는 속성(Attribute) 또는 속성의 집합 중, 다음 두 성질을 만족하는 것을 후보 키(Candidate Key)라고 한다.
  • 유일성(uniqueness) : 릴레이션에 있는 모든 튜플에 대해 유일하게 식별되어야 한다.
  • 최소성(minimality) : 유일성을 가진 키를 구성하는 속성(Attribute) 중 하나라도 제외하는 경우 유일성이 깨지는 것을 의미한다. 즉, 릴레이션의 모든 튜플을 유일하게 식별하는 데 꼭 필요한 속성들로만 구성되어야 한다.

제이지를 위해, 아래와 같은 학생들의 인적사항이 주어졌을 때, 후보 키의 최대 개수를 구하라.

위의 예를 설명하면, 학생의 인적사항 릴레이션에서 모든 학생은 각자 유일한 학번을 가지고 있다. 따라서 학번은 릴레이션의 후보 키가 될 수 있다.
그다음 이름에 대해서는 같은 이름(apeach)을 사용하는 학생이 있기 때문에, 이름은 후보 키가 될 수 없다. 그러나, 만약 [이름, 전공]을 함께 사용한다면 릴레이션의 모든 튜플을 유일하게 식별 가능하므로 후보 키가 될 수 있게 된다.
물론 [이름, 전공, 학년]을 함께 사용해도 릴레이션의 모든 튜플을 유일하게 식별할 수 있지만, 최소성을 만족하지 못하기 때문에 후보 키가 될 수 없다.
따라서, 위의 학생 인적사항의 후보키는 학번, [이름, 전공] 두 개가 된다.

릴레이션을 나타내는 문자열 배열 relation이 매개변수로 주어질 때, 이 릴레이션에서 후보 키의 개수를 return 하도록 solution 함수를 완성하라.

 

제한사항

• relation은 2차원 문자열 배열이다.
• relation의 컬럼(column)의 길이는 1 이상 8 이하이며, 각각의 컬럼은 릴레이션의 속성을 나타낸다.
• relation의 로우(row)의 길이는 1 이상 20 이하이며, 각각의 로우는 릴레이션의 튜플을 나타낸다.
• relation의 모든 문자열의 길이는 1 이상 8 이하이며, 알파벳 소문자와 숫자로만 이루어져 있다.
• relation의 모든 튜플은 유일하게 식별 가능하다.(즉, 중복되는 튜플은 없다.)

입출력 예

relation	result
[["100","ryan","music","2"],["200","apeach","math","2"],["300","tube","computer","3"],["400","con","computer","4"],["500","muzi","music","3"],["600","apeach","music","2"]]	2

입출력 예 설명

입출력 예 #1
문제에 주어진 릴레이션과 같으며, 후보 키는 2개이다.

 

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풀이과정

최소성이 뭔말인지 이해가 가지 않았어서 실제 RDB의 유일성을 구글링해서 뭔말인지 이해함. 문제 참 그지같이 낸다고 생각했다가 명색이 카카오 기출이고, 실제 RDB를 학습했다면 알아야 할 내용인거니까 내가 멍청한거라고 자책한 후 문제에 접근을 시작했다.

 

기존 접근 방법

1. 여러 조합의 중복 체크를 해주는 문제다 보니, c++ 에서의 수많은 조합 방법중 next_permutation 방법으로 풀이를 진행함
2. 풀다보니 유일성 체크는 쉽게 되는데, 최소성 체크하는 것이 굉장히 그지 같았음.
3. 즉, 최소성을 체크하려면 내가 기존에 접근한 방식에서는 실제 주어진 조합에서 하나씩 빼가면서 유일성을 체크해야 했었음
4. 이 부분이 상당히 까다롭게 진행될 것 같아(이미 코드가 100줄 넘은 상태였음) 빡쳐서 걍 포기 후 다른 사람 코드 봄

 

다른 사람의 접근 방법

나처럼 조합을 활용해서 푸는 방법들도 상당히 많았으나 비트마스킹으로 푸는 사람의 코드를 봤음. 이전에도 비트마스킹으로 푸는 문제들을 많이 보긴 했으나 실무에서 과연 쓸까라는 의구심이 들어 안풀었었음. 근데 최근에 비트마스킹을 회사에서 쓰고 있는 것을 보고나서 언젠가는 알고리즘도 꼭 이방법으로 풀어봐야겠다 라는 생각이 들어 이번 기회에 비트마스킹 학습!

1. left shift 연산자로 총 조합의 가지수를 구할 수 있음
2. string 타입의 set 컨테이너를 활용해서 선택된 column들의 값들을 붙여서 insert 해줌
3. set 컨테이너 자체가 중복이 없는 컨테이너라서, 총 row의 갯수와 set 의 size를 비교하면 유일성 여부를 알 수 있음
4. 유일성을 체크하고 true면, 최소성을 체크해야 하는데 이 최소성을 체크하는 함수가 possi() 함수다.
5. 주석에 있는 것처럼 ans라는 컨테이너 안에 넣어두었던 조합들을 탐색해서 기존에 있었던 조합이면 false를 리턴함으로서 최소성을 체크할 수 있다.

 

코드

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <algorithm>
#include <set>

using namespace std;

// 최소성 확인
bool possi(vector<int> vec,int now){
    for(int i = 0; i < vec.size(); i++)
        // ans에 있던 조합이 이번에 들어온 조합이랑 같은 것인지 확인
        if((vec[i] & now) == vec[i])
            return false;

    return true;
}

int solution(vector<vector<string>> relation) {
    int rowSize = (int)relation.size(); 
    int colSize = (int)relation[0].size();
    vector<int> ans;

    // 조합 경우의 수
    /*
     1(0001) - 학번
     2(0010) - 이름
     3(0011) - 이름, 학번
     4(0100) - 전공
     5(0101) - 학번, 전공
     6(0110) - 이름, 전공
     7(0111) - 학번, 이름, 전공
     8(1000) - 학년
     9(1001) - 학번, 학년
     10(1010) - 이름, 학년
     11(1011) - 학번, 이름, 학년
     12(1100) - 이름, 학번
     13(1101) - 학번, 전공, 학년
     14(1110) - 이름, 전공, 학년
     15(1111) - 학번, 이름, 전공, 학년
     */
    for(int i = 1; i < (1<<colSize); i++){
        set<string> s; //

        for(int j = 0; j < rowSize; j++){
            string now = "";

            for(int k = 0; k < colSize; k++){
                  // 선택된 컬럼과 일치한다면
                if(i & (1<<k))
                    now += relation[j][k];
            }
            s.insert(now);
        }

        // s.size() == rowSize => 중복체크
        if(s.size() == rowSize && possi(ans,i))
            ans.push_back(i);
    }

    return (int)ans.size();
}

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Reference

• https://it-and-life.tistory.com/15