Programmers - 연도별 대장균 크기의 편차 구하기

문제 설명

대장균들은 일정 주기로 분화하며, 분화를 시작한 개체를 부모 개체, 분화가 되어 나온 개체를 자식 개체라고 합니다.
다음은 실험실에서 배양한 대장균들의 정보를 담은 ECOLI_DATA 테이블입니다. ECOLI_DATA 테이블의 구조는 다음과 같으며, ID, PARENT_ID, SIZE_OF_COLONY, DIFFERENTIATION_DATE, GENOTYPE 은 각각 대장균 개체의 ID, 부모 개체의 ID, 개체의 크기, 분화되어 나온 날짜, 개체의 형질을 나타냅니다.

Column name	Type	Nullable
ID	INTEGER	FALSE
PARENT_ID	INTEGER	TRUE
SIZE_OF_COLONY	INTEGER	FALSE
DIFFERENTIATION_DATE	DATE	FALSE
GENOTYPE	INTEGER	FALSE

최초의 대장균 개체의 PARENT_ID 는 NULL 값입니다.

---

문제

 

분화된 연도(YEAR), 분화된 연도별 대장균 크기의 편차(YEAR_DEV), 대장균 개체의 ID(ID) 를 출력하는 SQL 문을 작성해주세요. 분화된 연도별 대장균 크기의 편차는 분화된 연도별 가장 큰 대장균의 크기 - 각 대장균의 크기로 구하며 결과는 연도에 대해 오름차순으로 정렬하고 같은 연도에 대해서는 대장균 크기의 편차에 대해 오름차순으로 정렬해주세요.

---

예시

예를 들어 ECOLI_DATA 테이블이 다음과 같다면

ID	PARENT_ID	SIZE_OF_COLONY	DIFFERENTIATION_DATE	GENOTYPE
1	NULL	10	2019/01/01	5
2	NULL	2	2019/01/01	3
3	1	100	2020/01/01	4
4	2	10	2020/01/01	4
5	2	17	2020/01/01	6
6	4	101	2021/01/01	22

분화된 연도별 가장 큰 대장균의 크기는 다음과 같습니다.

2019 : 10
2020 : 100
2021 : 101

따라서 각 대장균의 분화된 연도별 대장균 크기의 편차는 다음과 같습니다.

ID 1 : 10 - 10 = 0
ID 2 : 10 -2 = 8
ID 3 : 100 - 100 = 0

ID 4 : 100 - 10 = 90
ID 5 : 100 - 17 = 83
ID 6 : 101 -101 - 0

이를 분화된 연도에 대해 오름차순으로 정렬하고 같은 연도에 대해서는 대장균 크기의 편차에 대해 오름차순으로 정렬하면 결과는 다음과 같아야 합니다.

YEAR	YEAR_DEV	ID
2019	0	1
2019	8	2
2020	0	3
2020	83	5
2020	90	4
2021	0	6

---

문제 풀이

이 문제는 대장균들의 분화 연도별로 각 대장균의 크기 편차를 계산하는 문제입니다. 각 대장균의 크기에서 해당 연도별 가장 큰 대장균의 크기를 빼면 크기 편차가 나오며, 이를 연도별로 오름차순으로 정렬하고, 같은 연도 내에서는 크기 편차를 기준으로 오름차순으로 정렬해야 합니다.

쿼리 설명

 

1. 연도별 가장 큰 대장균 크기 구하기: 

• 먼저, 서브쿼리를 사용하여 연도별로 가장 큰 대장균의 크기(MAX(SIZE_OF_COLONY))를 계산합니다.
• YEAR(DIFFERENTIATION_DATE)를 사용하여 연도별로 그룹화하고, 각 연도에서 가장 큰 크기를 구합니다. 이때 **GROUP BY YEAR(DIFFERENTIATION_DATE)**를 사용하여 연도별로 그룹화합니다.

서브쿼리 예시:

SELECT 
    YEAR(DIFFERENTIATION_DATE) AS YEAR,
    MAX(SIZE_OF_COLONY) AS MAX_SIZE
FROM ECOLI_DATA
GROUP BY YEAR(DIFFERENTIATION_DATE)

• 이 서브쿼리는 각 연도별로 가장 큰 대장균 크기를 MAX_SIZE로 반환합니다.

2. 메인 쿼리:

• 메인 쿼리에서 서브쿼리의 결과(max_sizes)와 ECOLI_DATA 테이블을 JOIN하여, 각 대장균의 크기에서 그 연도에 해당하는 최대 크기를 뺀 크기 편차(YEAR_DEV)를 계산합니다.
• YEAR(e.DIFFERENTIATION_DATE) = max_sizes.YEAR로 연도를 기준으로 두 테이블을 결합합니다.
• 대장균의 크기에서 연도별 최대 크기를 빼는 연산을 통해 크기 편차를 구합니다.
• max_sizes.MAX_SIZE - e.SIZE_OF_COLONY AS YEAR_DEV를 사용하여 각 대장균의 크기 편차를 계산합니다.

3. 결과 정렬:

• ORDER BY YEAR, YEAR_DEV를 사용하여 연도별로 오름차순 정렬하고, 같은 연도에 대해서는 크기 편차(YEAR_DEV)를 기준으로 오름차순 정렬합니다.

SQL 쿼리

SELECT 
    YEAR(e.DIFFERENTIATION_DATE) AS YEAR,
    max_sizes.MAX_SIZE - e.SIZE_OF_COLONY AS YEAR_DEV,
    e.ID
FROM 
    ECOLI_DATA e
JOIN 
    (SELECT 
        YEAR(DIFFERENTIATION_DATE) AS YEAR,
        MAX(SIZE_OF_COLONY) AS MAX_SIZE
    FROM ECOLI_DATA
    GROUP BY YEAR(DIFFERENTIATION_DATE)) max_sizes
ON YEAR(e.DIFFERENTIATION_DATE) = max_sizes.YEAR
ORDER BY YEAR, YEAR_DEV;

쿼리 흐름 설명

1. 서브쿼리:
   • 서브쿼리는 YEAR(DIFFERENTIATION_DATE)를 사용하여 연도별로 그룹화하고, 그 연도에서 가장 큰 대장균 크기(MAX(SIZE_OF_COLONY))를 구합니다.
   • 각 연도별로 최대 크기를 MAX_SIZE라는 별칭으로 반환합니다.
2. 메인 쿼리:
   • 메인 쿼리에서는 ECOLI_DATA 테이블과 서브쿼리 결과를 JOIN하여, 각 대장균의 크기에서 해당 연도의 최대 크기를 빼고 크기 편차(YEAR_DEV)를 계산합니다.
   • JOIN 조건은 YEAR(e.DIFFERENTIATION_DATE) = max_sizes.YEAR입니다. 즉, 대장균의 연도와 서브쿼리에서 구한 연도별 최대 크기를 기준으로 결합합니다.
3. 정렬:
   • ORDER BY YEAR, YEAR_DEV로 결과를 연도별로 오름차순 정렬하고, 같은 연도 내에서는 크기 편차(YEAR_DEV)를 기준으로 오름차순 정렬합니다.