후보키 - Kotlin

프로그래머스

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.
  • 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.

 

나의 풀이

 이 문제는 순열을 사용해서 어떤 열의 후보키들을 사용할 것인지 정하고 선택한 열들의 후보키들을 set에 넣어 중복을 확인하는 식으로 문제를 해결하였다. 유일성을 만족한 후보키들은 container 배열에 넣어 나중에 추가하는 후보키들이 container 안에 있는 후보키들의 요소를 이미 가지고 있다면 최소성을 만족하지 못한 것임으로 해당 후보키들은 넘어가는 식으로 설계하였다. 자세한 설명은 주석을 첨부하였다.

class Solution {
    val container = ArrayList<String>()
    var answer = 0
    fun solution(relation: Array<Array<String>>): Int {
        for (i in 1 .. relation[0].size) {
            findCandidate(0, 0, i, relation)
        }
        return answer
    }

    val candidate = ArrayList<Int>()
    fun findCandidate(start: Int, cnt: Int, target: Int, relation: Array<Array<String>>) {
        if (cnt == target) {
        	// target 만큼 열을 선택했으면 그 열들이 유일성을 만족하는지 조사한다.
            unique(relation, candidate)
        } else {
            for (i in start until relation[0].size) {
                candidate.add(i)
                findCandidate(i + 1, cnt + 1, target, relation)
                candidate.removeAt(candidate.lastIndex)
            }
        }
    }

    fun unique(relation: Array<Array<String>>, candidate : ArrayList<Int>) {
        // 후보키 중에 container에 포함된 후보키가 있으면 최소성 위배
        var temp = ""
        candidate.forEach { temp += it }

        container.forEach {
            var cnt = 0
            it.forEach {
                if (temp.contains(it))
                    cnt++
            }
            if (cnt == it.length)
                return
        }
        
        // set을 통해 후보키들의 중복 확인
        val set = mutableSetOf<ArrayList<String>>()
        for (i in relation.indices) {
            val tempB = arrayListOf<String>()
            candidate.forEach {
                tempB.add(relation[i][it])
            }
            set.add(tempB)
        }
        // 중복을 제거한 set의 크기가 변함없다면 유일성을 만족
        if (set.size == relation.size) {
            answer++
            var tempC = ""
            candidate.forEach { tempC += it }
            container.add(tempC)
        }

    }
}