후보키

문제

문제 설명

후보키

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.

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

위의 예를 설명하면, 학생의 인적사항 릴레이션에서 모든 학생은 각자 유일한 "학번"을 가지고 있다. 따라서 "학번"은 릴레이션의 후보 키가 될 수 있다.
그다음 "이름"에 대해서는 같은 이름("apeach")을 사용하는 학생이 있기 때문에, "이름"은 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.

 

접근 및 풀이

키를 선택하는 모든 경우의 수를 조합을 통해 구했다. 그런데 다른 사람들의 풀이를 보니 조합 경우의 수를 직접 구하지 않고 2진수의 성질과 비트마스크를 이용해 경우의 수를 커버했다. 3가지중 1가지를 선택하는 수 부터 3가지 모두 다 선택하는 수를 나는 3C1 + 3C2 + 3C3 의 모든 경우를 구했다면 비트마스크를 통해 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111 이런 식으로 모든 경우를 구할 수 있었다. 놀랍다.

중복 키 비교는 그냥 무식하게 안에 있는 키를 모두 끄집어내 비교했다. set을 이용했더라면 좀 더 쉬웠을 것이다. 다른 사람의 풀이를 보니 배열의 원소를 문자열로 바꿔서 중복비교를 했다. 그러나 이런 방법은 ["aa","aa"] 와 ["a","aaa"]를 같다고 보기 때문에 틀린 풀이다. 괜히 억울하다.

코드

function solution(relation) {
  let count = 0;
  let keyArr = [];
  for (let keyNum = 1; keyNum <= relation[0].length; keyNum++) {
    keyArr.push(...combination(Array(relation[0].length).fill(0).map((e, i) => i), keyNum));
  }
  while (keyArr.length !== 0) {
    const keys = keyArr.shift();
    let isPass = true;
    let check = [];
    for (let studentIdx = 0;studentIdx < relation.length; studentIdx++) {
      const curKey = keys.map((keyIndex) => relation[studentIdx][keyIndex]);
      if (isSatis(check, curKey)) check.push(curKey);
      else { isPass = false; break; }
    }
    if (isPass) {
      keyArr = keyArr.filter(key => {
        const tempSet = new Set([...key, ...keys]);
        return tempSet.size !== key.length;
      });
      count++;
    }
  }
  return count;
}

function isSatis(olds, newOne) {
  for (let i = 0; i < olds.length; i++) {
    let sameCount = 0;
    for (let j = 0; j < olds[0].length; j++) {
      if (olds[i][j] === newOne[j] && ++sameCount >= newOne.length) {
        return false;
      }
    }
  }
  return true;
}

function combination(arr, num) {
  const result = [];
  if (num === 1) {
    return arr.map((e) => [e]);
  }
  for (let fix = 0; fix < arr.length; fix++) {
    const rest = arr.slice(fix + 1);
    const comb = combination(rest, num - 1);
    comb.forEach((e) => e.unshift(arr[fix]));
    result.push(...comb);
  }
  return result;
}

출처

https://programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/42890