[프로그래머스] 후보키(javascript)

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프로그래머스

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

relationresult

[["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

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풀이

가능한 모든 조합을 구합니다.

현재 예제를 기준으로 가능한 모든 조합은 부분집합을 구하면 될 것 같습니다.

ex) [0], [1], [2], [3], [0, 1], [0, 2] ...

javascript의 조합을 구하는 방식에서 조합의 개수를 1개부터 N개까지 구해줬습니다.

function combination(arr, selectNum) {
  const result = [];

  if (selectNum === 1) return arr.map((v) => [v]);
  arr.forEach((v, idx, arr) => {
    const fixed = v;
    const restArr = arr.slice(idx + 1);
    const combinationArr = combination(restArr, selectNum - 1);
    const combinationFix = combinationArr.map((v) => [fixed, ...v]);
    result.push(...combinationFix);
  });

  return result;
}

for (let i = 1; i <= columnNum; i++) {
    comb = [...comb, ...combination(arr, i)];
  }

후에 문제에선 최소성과, 유일성을 만족해야 합니다.

최소성을 체크하는 방법은 유일성을 만족했던 모든 집합중 어느 하나라도 모두 겹치지 않으면 됩니다.

우선 유일성은 Set 자료구조를 이용하였습니다.

function isUniqueness(keyList, relation, rowNum) {
  const set = new Set();

  relation.forEach((r) => {
    let string = "";
    keyList.forEach((k) => {
      string += r[k];
    });
    set.add(string);
  });

  return rowNum === set.size;
}

문자열로 쭉 이어붙여 Set에 넣었을 때 중복되는게 없다면 relation의 row 크기와 같게 값이 도출됩니다.

최소성은 다음과 같이 체크하였습니다.

function isMinimality(comb, minimality) {
  let isMinimality = true;
  minimality.forEach((i) => {
    let cnt = 0;
    i.forEach((j) => {
      if (comb.indexOf(j) !== -1) cnt++;
    });
    if (cnt === i.length) isMinimality = false;
  });

  return isMinimality;
}

minimality라는 배열에 들어있는 원소값과 현재 체크하려는 부분집합이 모두 일치하면 최소성에 어긋나게됩니다.

ex) [0, 1]을 이미 사용했다면 [0, 1, 2] [0, 1, 3]은 최소성에 어긋납니다. 하지만 [0, 2, 3]은 최소성에 어긋나지 않게 됩니다.

 

전체 코드

function combination(arr, selectNum) {
  const result = [];

  if (selectNum === 1) return arr.map((v) => [v]);
  arr.forEach((v, idx, arr) => {
    const fixed = v;
    const restArr = arr.slice(idx + 1);
    const combinationArr = combination(restArr, selectNum - 1);
    const combinationFix = combinationArr.map((v) => [fixed, ...v]);
    result.push(...combinationFix);
  });

  return result;
}

function isUniqueness(keyList, relation, rowNum) {
  const set = new Set();

  relation.forEach((r) => {
    let string = "";
    keyList.forEach((k) => {
      string += r[k];
    });
    set.add(string);
  });

  return rowNum === set.size;
}

function isMinimality(comb, minimality) {
  let isMinimality = true;
  minimality.forEach((i) => {
    let cnt = 0;
    i.forEach((j) => {
      if (comb.indexOf(j) !== -1) cnt++;
    });
    if (cnt === i.length) isMinimality = false;
  });

  return isMinimality;
}

function solution(
  relation = [
    ["100", "ryan", "music", "2"],
    ["200", "apeach", "math", "2"],
    ["300", "tube", "computer", "3"],
    ["400", "con", "computer", "4"],
    ["500", "muzi", "music", "3"],
    ["600", "apeach", "music", "2"],
  ]
) {
  const columnNum = relation[0].length;
  const arr = new Array(columnNum).fill().map((v, i) => (v = i));
  let comb = [];
  const minimality = [];
  for (let i = 1; i <= columnNum; i++) {
    comb = [...comb, ...combination(arr, i)];
  }

  let ans = 0;
  comb.forEach((c) => {
    if (isMinimality(c, minimality) && isUniqueness(c, relation, relation.length)) {
      ans++;
      minimality.push(c);
    }
  });
  return ans;
}

solution();