[MySQL] 프로그래머스 《언어별 개발자 분류하기》 - 비트 연산자

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프로그래머스

 

문제 설명
SKILLCODES 테이블은 개발자들이 사용하는 프로그래밍 언어에 대한 정보를 담은 테이블입니다. SKILLCODES 테이블의 구조는 다음과 같으며, NAME, CATEGORY, CODE는 각각 스킬의 이름, 스킬의 범주, 스킬의 코드를 의미합니다. 스킬의 코드는 2진수로 표현했을 때 각 bit로 구분될 수 있도록 2의 제곱수로 구성되어 있습니다.

NAME	TYPE	UNIQUE	NULLABLE
NAME	VARCHAR(N)	Y	N
CATEGORY	VARCHAR(N)	N	N
CODE	INTEGER	Y	N

DEVELOPERS 테이블은 개발자들의 프로그래밍 스킬 정보를 담은 테이블입니다. DEVELOPERS 테이블의 구조는 다음과 같으며, ID, FIRST_NAME, LAST_NAME, EMAIL, SKILL_CODE는 각각 개발자의 ID, 이름, 성, 이메일, 스킬 코드를 의미합니다. SKILL_CODE 컬럼은 INTEGER 타입이고, 2진수로 표현했을 때 각 bit는 SKILLCODES 테이블의 코드를 의미합니다.

NAME	TYPE	UNIQUE	NULLABLE
ID	VARCHAR(N)	Y	N
FIRST_NAME	VARCHAR(N)	N	Y
LAST_NAME	VARCHAR(N)	N	Y
EMAIL	VARCHAR(N)	Y	N
SKILL_CODE	INTEGER	N	N

예를 들어 어떤 개발자의 SKILL_CODE가 400 (=b'110010000')이라면, 이는 SKILLCODES 테이블에서 CODE가 256 (=b'100000000'), 128 (=b'10000000'), 16 (=b'10000') 에 해당하는 스킬을 가졌다는 것을 의미합니다.

문제
DEVELOPERS 테이블에서 GRADE별 개발자의 정보를 조회하려 합니다. GRADE는 다음과 같이 정해집니다.
- A : Front End 스킬과 Python 스킬을 함께 가지고 있는 개발자
- B : C# 스킬을 가진 개발자
- C : 그 외의 Front End 개발자
GRADE가 존재하는 개발자의 GRADE, ID, EMAIL을 조회하는 SQL 문을 작성해 주세요.
결과는 GRADE와 ID를 기준으로 오름차순 정렬해 주세요.

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우선 이 문제를 풀기 위해 비트 연산에 대해 알아야 한다.

MySQL에서 제공하는 비트 연산자는 6가지로, & (AND), | (OR), ^ (XOR), ~ (NOT), << (Left Shift), >> (Right Shift) 가 있다.

 

1. & : 두 숫자의 비트가 모두 1일 때 결과 비트가 1

숫자	이진수	2²	2¹	2⁰
5	101	1	0	1
3	011	0	1	1
결과	001	0	0	1

→ 2⁰ 자리만 5와 3 모두 1이므로 결과는 001(= 1)

 

2. | : 두 숫자의 비트 중 하나라도 1이면 결과 비트가 1

숫자	이진수	2²	2¹	2⁰
5	101	1	0	1
3	011	0	1	1
결과	001	1	1	1

→ 모든 자리에서 5와 3 모두 1이므로 결과는 111(= 7)

 

3. ^ : 두 숫자의 비트가 다르면 결과 비트가 1

숫자	이진수	2²	2¹	2⁰
5	101	1	0	1
3	011	0	1	1
결과	001	1	1	0

→ 2², 2¹ 자리에서 두 숫자의 비트 다르므로 결과는 110(= 6)

 

4. ~ : 비트를 반전시켜 1은 0으로, 0은 1로 바꿈

숫자	이진수	2²	2¹	2⁰
5	101	1	0	1
~5	010	0	1	0

 

 

5. <<, >> : 지정한 만큼 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동

숫자	이진수	5 << 1	5 >> 1
5	101	1010 (=10)	10 (=2)

 

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문제에서 SKILL_CODE와 CODE의 비트 연산을 통해 어느 개발자가 어떤 기술을 가지고 있는지 알아야 한다.

WITH full_table AS (
    SELECT *
    FROM skillcodes S 
    JOIN developers D 
    ON S.code & D.skill_code
)

여기서는 &를 이용하여 두 값의 비트를 비교해, 공통 비트가 있으면 해당 조건이 TRUE가 된다.

 

WITH full_table AS (
    SELECT *
    FROM skillcodes S 
    JOIN developers D 
    ON S.code & D.skill_code
), ABC AS (
    SELECT id, email,
        CASE
           WHEN COUNT(CASE WHEN category = 'Front End' THEN 1 END) > 0 AND 
                COUNT(CASE WHEN name = 'Python' THEN 1 END) > 0 THEN 'A'
           WHEN COUNT(CASE WHEN name = 'C#' THEN 1 END) > 0 THEN 'B'
           WHEN COUNT(CASE WHEN category = 'Front End' THEN 1 END) > 0 THEN 'C'
        END AS grade
    FROM full_table
    GROUP BY id, email
)

이 CASE문은 다음 표와 같이 GRADE를 계산한다.

조건	GRADE
CATEGORY = 'Front End' AND NAME = 'Python'	'A'
NAME = 'C#'	'B'
CATEGORY = 'Front End'	'C'

 

 

마지막 결과 출력을 위한 SELECT 절까지 작성하면 완료 

WITH full_table AS (
    SELECT *
    FROM skillcodes S 
    JOIN developers D 
    ON S.code & D.skill_code
), ABC AS (
    SELECT id, email,
        CASE
           WHEN COUNT(CASE WHEN category = 'Front End' THEN 1 END) > 0 AND 
                COUNT(CASE WHEN name = 'Python' THEN 1 END) > 0 THEN 'A'
           WHEN COUNT(CASE WHEN name = 'C#' THEN 1 END) > 0 THEN 'B'
           WHEN COUNT(CASE WHEN category = 'Front End' THEN 1 END) > 0 THEN 'C'
        END AS grade
    FROM full_table
    GROUP BY id, email
)
SELECT grade, id, email
FROM ABC
WHERE grade IN ('A', 'B', 'C')
ORDER BY grade, id;

CASE 문에서 해당되지 않는 값은 grade가 NULL이므로, WHERE 절에서 grade값이 있는 행들만 출력하도록 조건 설정해야 한다.

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아래는 아주 조금 다른 방법

WITH full_table AS (
    SELECT D.id, D.email, S.code, D.skill_code, S.category, S.name
    FROM skillcodes S 
    JOIN developers D 
    ON S.code & D.skill_code
), ABC AS (
    SELECT 
        DISTINCT A.id, A.email,
        CASE
            WHEN (
                SELECT COUNT(*)
                FROM grade_tbl B
                WHERE B.id = A.id AND B.category = 'Front End') > 0
            AND (
                SELECT COUNT(*)
                FROM grade_tbl C
                WHERE C.id = A.id AND C.name = 'Python') > 0 THEN 'A'
            WHEN (
                SELECT COUNT(*)
                FROM grade_tbl B
                WHERE B.id = A.id AND B.name = 'C#') > 0 THEN 'B'
            WHEN (
                SELECT COUNT(*)
                FROM grade_tbl B
                WHERE B.id = A.id AND B.category = 'Front End') > 0 THEN 'C'
        END AS grade
    FROM full_table A
)
SELECT grade, id, email
FROM ABC
WHERE grade IS NOT NULL
ORDER BY grade, id;

EXISTS 를 이용해서 작성하긴 했는데 너무 길고 복잡해 보이긴 한다..

 

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마지막으로 GROUP_CONCAT 과 와일드카드를 이용한 방식

WITH concat_table AS (
    SELECT id, email, GROUP_CONCAT(name,'|', category SEPARATOR '|') AS skill
    FROM developers
    JOIN skillcodes
    ON skill_code & code
    GROUP BY id, email
)
SELECT *
FROM (
    SELECT 
        CASE WHEN (skill LIKE '%Front End%' AND skill LIKE '%Python%') THEN 'A'
             WHEN (skill LIKE '%C#%') THEN 'B'
             WHEN (skill LIKE '%Front End%') THEN 'C'
        END AS grade
        , id, email
    FROM concat_table
) AS T
WHERE grade IS NOT NULL
ORDER BY grade, id;

개인적으로는 이게 제일 이해하기 쉬운 것 같다. ~.