[프로그래머스] 후보키

chanyeong kim·2021년 12월 26일

프로그래머스

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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.

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 "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

💡 solution(사용언어: python)

from itertools import combinations
# 유일성 확인
def unique (tmp):
    if len(tmp)==len(set(tmp)):
        return True
    else:
        return False

# 최소성 확인 해주는 함수
def minimum(result):
    tmp=[]
    for i in range(2, len(result)):
        tmp.extend(list(combinations(result,i)))
    # 원소 i 자체는 유일성을 통과하지만 len(i)보다 작은 수로 만들어진 조합은 모두 유일성을 통과하면 안되는 애들
    if all(unique(list(zip(*i)))==False for i in tmp) and unique(list(zip(*result))):
        return True
    else:
        return False

def solution(relation):
    check=[]
    # 혼자 유일성을 가진 애들이 answer에 담김
    answer=[]
    for i in list(zip(*relation)):
        if unique(i):
            answer.append(i)
        else:
            check.append(i)
    # 혼자 유일성을 갖지 못하는 애들을 조합해서 comp에 담음
    comp=[]
    for i in range(2,len(check)+1):
        comp.extend(list(combinations(check,i)))
    # comp에 있는 애들 중 유일성을 만족하는 애들만 result에 저장
    result=[]
    for i in comp:
        if unique(list(zip(*i))):
            result.append(i)
    # result에 있는 애들 중 최소성을 만족하는 애들만 answer에 담음
    for i in result:
        if minimum(i):
            answer.append(i)
    return len(answer)

👉 설명

유일성을 확인해주는 unique 함수, 최소성을 확인해주는 minimum 함수를 이용해서 문제를 해결했다.
먼저 유일성 확인은 중복을 찾아주는 set을 이용해서 길이 비교를 통해 유일성을 확인한다
최소성 함수에 입력되는 애들은(result) 리스트의 길이가 2 이상인 애들로 이루어져 있다.
- 처음 relation 요소들을 유일성 확인해서 없는 애들로 이루어진 애들을 조합해서 comp에 담음
- comp에서 유일성을 만족하는 애들만 result에 담음
- 원소(i)는 유일성을 만족하지만, range(2,len(i)-1)까지로 만들어진 조합은 유일성을 만족하지 않는 애들일 때 True을 리턴해주는 최소성 함수.
최소성을 만족해주는 애들을 answer에 담아주고 answer의 길이를 리턴해준다.