[프로그래머스/Python] 후보키

문제 정보

제목 : 후보키

난이도 : Lv.2

사용 언어 : Python

문제 링크

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

프로그래머스

 

문제 설명

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.

 

제한 사항

• 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.

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나의 풀이

row와 col변수에 미리 튜플과 속성의 수를 저장합니다. nCr 리스트에 모든 속성별 조합을 만들어서 추가합니다.

속성별 조합을 순회하는 for루프를 이용해 해당 속성 조합으로 이루어진 튜플을 구하여 tmp에 저장합니다. 후보키는 유일성을 만족해야하므로 tmp를 set()한 길이와 row를 비교하여 같다면 중복이 없는 것이므로 state 변수가 True 값을 저장하고 내부에서 기존에 저장해둔 후보키와 비교를 합니다. 만약 현재의 속성 조합이 기존 후보키의 부분 집합을 만족한다면 최소성을 만족하지 못하는 것이므로 state를 False로 변경하고 break 합니다. state 변수의 값에 따라 후보키로 추가할지 말지 결정됩니다. 모든 과정이 끝나면 후보키의 길이를 return합니다.

 

코드

from itertools import combinations

def solution(relation):
    row = len(relation)
    col = len(relation[0])
    
    # 모든 속성별 조합을 만듦
    nCr = []
    for i in range(1, col+1) :
        nCr.extend( combinations(range(col),i) )
    
    # 후보키를 찾음
    CandidateKey = []
    for c in nCr :
        tmp = [ tuple( item[key] for key in c ) for item in relation ]

        if( len(set(tmp)) == row ) : # 유일성 만족하는지 검사
            state = True
        
            for ck in CandidateKey :
                if set(ck).issubset(set(c)): # 부분집합 만족 (최소성 만족하는지 검사)
                    state = False
                    break
            if state :
                CandidateKey.append(c)
        
    
    return len(CandidateKey)