[프로그래머스] 후보키

문제설명

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.)

해결 방법

풀이 방식은 Collection Framework의 Set을 이용해 n개의 속성을 조합했을 때 중복되는 키가 있는 지 확인한다.

 

아래 두과정을 거친다.

 

1) 가능한 키조합을 찾는다.

 

2) 유일성과 최소성을 만족하는지 판별한다.

 

1)가능한 키 조합을 찾는 과정을 속성의 인덱스를 정점으로 해서 DFS탐색으로 모든 조합을 찾는다.

 

2) 유일성과 최소성을 만족하는지 판별하는 과정이 조금 힘들었다. 유일성은 Collection Framework의 셋을 이용해 

 

속성의 조합으로 키를 만들었을 때, 중복되는 키가 발생하는지 확인함으로써 해결할 수 있었지만 최소성을 만족하는지 검사하는

 

과정에서 한 가지 놓친 부분이 있었다.

 

만약 {0, 1}번째 인덱스의 속성조합이 후보키 조건을 만족했을 때,  {0, 1, 3}번째 인덱스의 속성조합은 최소성을 만족하지 못한다.

 

단순하게 접근해서 이전에 후보키가 되었던 속성은 탐색에서 제외시켜버렸다.

 

예를 들어서,

 

{1, 2}번째 인덱스의 속성조합이 후보키가 되었다면 1번째, 2번째 인덱스를 하나라도

 

사용한 속성조합은 후보키 탐색에서 제외시켜버렸다.

 

이런식으로하면 몇 개의 테스트케이스만 제외하고 통과가 되기 때문에 사소한 반례 있다고 생각했다.

 

하지만, 로직자체가 잘못된거였다.

 

{1, 2}번째 인덱스의 속성조합이 후보키가 되었다고 해서 {1, 3, 4}, {2, 3, 4}가 가능하기 때문에 탐색에서 제외시켜버리면 안된다.

 

따라서 모든 조합을 찾되, 찾은 속성조합이 이전에 찾은 후보키를 포함하거나 포함되는 경우를 제외하고서는 후보키가 가능하다.

 

이 점을 고려해서 코드를 다시 작성했다.

 

JAVA

package programmers;

import java.util.*;

public class p_42890 {
	static int n;
	static int m;
	static HashSet<String> sets = new HashSet<>();
	
	public static void dfs(int x, int depth, int max, int[] visit, String[][] arr) {
		visit[x] = 1;
		
		if(depth == max) {
			HashSet<ArrayList<String>> set = new HashSet<>();
			for(int i = 0; i < n; i++) {
				ArrayList<String> att = new ArrayList<>();
				for(int j = 0; j < m; j++) {
					if(visit[j] == 1) att.add(arr[i][j]);
				}
				set.add(att);
			}
			if(set.size() == n) {
				String s = "";
				for(int i = 0; i < m; i++) {
					if(visit[i] == 1) s += String.valueOf(i);
				}
				int flag = 0;
				for(Iterator it = sets.iterator(); it.hasNext();) {
					String comp = (String)it.next();
					int cnt = 0;
					for(int i = 0; i < comp.length(); i++) {
						for(int j = 0; j < s.length(); j++) {
							if(comp.charAt(i) == s.charAt(j)) cnt++;
						}
					}
					if(cnt == comp.length()) flag = 1; 
				}
				if(flag == 0) sets.add(s);
			}
			visit[x] = 0;
			return;
		}
		
		for(int i = x; i < m; i++) {
			if(visit[i] == 0) {
				dfs(i, depth + 1, max, visit, arr);
			}
		}
		visit[x] = 0;
	}
	
	public static int solution(String[][] arr) {
		n = arr.length;
		m = arr[0].length;
		
		for(int i = 1; i <= m; i++) {
			for(int j = 0; j < m; j++) {
				int[] visit = new int[m];
				dfs(j, 1, i, visit, arr);
			}
		}
		int answer = sets.size();
		return answer;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		String[][] arr = {{"100","ryan","music","2"},
						{"200","apeach","math","2"},
						{"300","tube","computer","3"},
						{"400","con","computer","4"},
						{"500","muzi","music","3"},
						{"600","apeach","music","2"}};
		int r = solution(arr);
		System.out.println(r);
	}
	
}