MySQL_Programmers/Level2

Programmers - 부모의 형질을 모두 가지는 대장균 찾기

jaycheol 2025. 3. 20. 14:19
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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

부모의 형질을 모두 보유한 대장균의 ID(ID), 대장균의 형질(GENOTYPE), 부모 대장균의 형질(PARENT_GENOTYPE)을 출력하는 SQL 문을 작성해주세요. 이때 결과는 ID에 대해 오름차순 정렬해주세요.

 

예시

예를 들어 ECOLI_DATA 테이블이 다음과 같다면


ID PARENT_ID SIZE_OF_COLONY DIFFERENTIATION_DATE GENOTYPE
1 NULL 10 2019/01/01 1
2 1 2 2019/01/01 1
3 1 100 2020/01/01 3
4 2 16 2020/01/01 2
5 4 17 2020/01/01 8
6 3 101 2021/01/01 5
7 2 101 2022/01/01 5
8 6 1 2022/01/01 13

각 대장균 별 형질을 2진수로 나타내면 다음과 같습니다.

ID 1 : 1₍₂₎
ID 2 : 1₍₂₎
ID 3 : 11₍₂₎
ID 4 : 10₍₂₎
ID 5 : 1000₍₂₎
ID 6 : 101₍₂₎
ID 7 : 101₍₂₎
ID 8 : 1101₍₂₎

 

각 대장균 별 보유한 형질을 다음과 같습니다.

ID 1 : 1
ID 2 : 1
ID 3 : 1, 2
ID 4 : 2
ID 5 : 4
ID 6 : 1, 3
ID 7 : 1, 3
ID 8 : 1, 3, 4

 

각 개체별로 살펴보면 다음과 같습니다.

ID 1 : 최초의 대장균 개체이므로 부모가 없습니다.
ID 2 : 부모는 ID 1 이며 부모의 형질인 1번 형질을 보유하고 있습니다.
ID 3 : 부모는 ID 1 이며 부모의 형질인 1번 형질을 보유하고 있습니다.
ID 4 : 부모는 ID 2 이며 부모의 형질인 1번 형질을 보유하고 있지 않습니다.
ID 5 : 부모는 ID 4 이며 부모의 형질인 2번 형질을 보유하고 있지 않습니다.
ID 6 : 부모는 ID 3 이며 부모의 형질 1, 2번 중 2 번 형질을 보유하고 있지 않습니다.
ID 7 : 부모는 ID 2 이며 부모의 형질인 1번 형질을 보유하고 있습니다.
ID 8 : 부모는 ID 6 이며 부모의 형질 1, 3번을 모두 보유하고 있습니다.

따라서 부모의 형질을 모두 보유한 개체는 ID 2, ID 3, ID 7, ID 8 이며 결과를 ID 에 대해 오름차순 정렬하면 다음과 같아야 합니다.


ID GENOTYPE PARENT_GENOTYPE
2 1 1
3 3 1
7 5 1
8 13 5

문제 풀이 및 설명

문제의 목적

이 문제는 대장균의 분화 관계와 형질을 기준으로, 각 대장균이 부모의 형질을 모두 보유하고 있는지 확인하여 해당 대장균의 ID, GENOTYPE, PARENT_GENOTYPE을 출력하는 SQL 문제입니다.

  • 부모 대장균의 형질을 모두 보유한 대장균만 출력해야 합니다.
  • 출력은 대장균의 ID를 기준으로 오름차순 정렬합니다.

 

각 대장균은 GENOTYPE이라는 형질을 보유하고 있으며, 형질을 2진수로 표현할 수 있습니다. 예를 들어, GENOTYPE 값 1은 1₂이고, 3은 11₂입니다.

  • 부모 대장균의 형질을 모두 보유한 대장균은 해당 대장균이 부모 형질을 포함하는 형질을 보유하는 경우입니다.
  • 예를 들어, 대장균의 형질이 3이라면 부모의 형질 1을 포함해야 하며, 부모 형질이 1인 경우 해당 대장균은 형질 1을 포함하고 있어야 합니다.

해결 과정

  1. 부모 대장균의 형질을 찾기 위해 JOIN 사용:
    • 대장균과 그 부모 대장균을 연결해야 하므로, ECOLI_DATA 테이블을 자기 자신과 JOIN합니다. e.PARENT_ID = p.ID로 부모와 자식을 연결합니다.
    • e는 자식 대장균을, p는 부모 대장균을 나타냅니다.
  2. 형질 비교:
    • 부모 대장균의 형질 (p.GENOTYPE)을 자식 대장균의 형질 (e.GENOTYPE)과 비교하여, 자식이 부모의 형질을 모두 보유했는지를 확인합니다.
    • 이때 비트 연산을 사용합니다. 자식의 형질이 부모 형질을 모두 포함하는지 확인하려면 비트 AND 연산을 사용하여 (e.GENOTYPE & p.GENOTYPE = p.GENOTYPE)를 확인합니다. 이 조건이 참이면, 자식 대장균은 부모의 형질을 모두 보유하고 있습니다.
  3. NULL 처리:
    • 부모가 없는 대장균 (첫 번째 대장균)은 부모 형질이 없기 때문에 출력에 포함되지 않도록 해야 합니다. 이를 위해 JOIN을 사용하여 부모가 없는 대장균은 결과에서 제외됩니다.
  4. 결과 정렬:
    • 결과는 대장균의 ID를 기준으로 오름차순 정렬합니다.

 

  1.  

최종 SQL 쿼리

SELECT e.ID, e.GENOTYPE, p.GENOTYPE AS PARENT_GENOTYPE
FROM ECOLI_DATA e
JOIN ECOLI_DATA p
  ON e.PARENT_ID = p.ID
WHERE e.GENOTYPE & p.GENOTYPE = p.GENOTYPE
ORDER BY e.ID;

쿼리 설명

  1. JOIN:
    • ECOLI_DATA 테이블을 자기 자신과 JOIN합니다. 자식 대장균(e)과 부모 대장균(p)을 연결하는데, 자식 대장균의 PARENT_ID가 부모 대장균의 ID와 일치하도록 합니다.
  2. WHERE e.GENOTYPE & p.GENOTYPE = p.GENOTYPE:
    • 이 조건은 자식 대장균이 부모의 형질을 모두 보유하는지 확인하는 조건입니다. 비트 연산 &를 사용하여, 자식 대장균의 형질이 부모 대장균의 형질을 모두 포함하는지 확인합니다. 만약 포함된다면 이 조건은 참이 되어 자식 대장균이 출력됩니다.
  3. ORDER BY e.ID:
    • 결과를 대장균의 ID 값 기준으로 오름차순으로 정렬합니다.
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