[프로그래머스] 부모의 형질을 모두 가지는 대장균 찾기/MySQL - Lv.2

❓문제

https://school.programmers.co.kr/learn/courses/30/lessons/301647

프로그래머스

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.

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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.

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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

✍🏻풀이

대장균의 형질과 부모 대장균의 형질을 각각 이진수로 나타냈을 때, 다음과 같다.

ID	BINARY BIT	PARENT ID	BINARY BIT	RESULT	PARENT GENOTYPE
2	1	1	1	1	1
3	11	1	1	1	1
4	10	2	1	0	1
5	1000	4	10	0	2
6	101	3	11	1	3
7	101	2	1	1	1
8	1101	6	101	5	5

이 때, 부모의 형질을 모두 갖고 있어야 하므로 '비트 연산의 결과가 부모 형질의 값과 같다'라는 조건에 맞아야 한다.
ID 6을 보면 결과와 부모 형질이 1 != 3으로 ID 6은 부모의 모든 형질을 다 같지 않음을 알 수 있다. 

💻코드

select a.id, a.genotype, b.genotype as parent_genotype
from ecoli_data a join ecoli_data b on a.parent_id = b.id
where b.genotype&a.genotype = b.genotype
order by a.id

💡새로 배운 내용

비트 연산자	설명
&	대응되는 bit가 모두 1이면 1을 반환. (AND 연산)
|	대응되는 bit 중 하나라도 1이면 1을 반환. (OR 연산)
^	대응되는 bit가 서로 다르면 1을 반환. (XOR 연산)
~	bit를 반전시킴. 1이면 0, 0이면 1로. (NOT 연산)
>> N	N만큼 bit를 전부 왼쪽으로 이동시킴. (Left Shift 연산)
<< N	N만큼 bit를 전부 오른쪽으로 이동시킴. (Right Shift 연산)

📍후기

처음에 자식 형질&부모 형질까지는 생각했지만 부모 형질을 모두 가지고 있어야 한다는 조건을 어떻게 표현해야 할지 생각하지 못했다. 그냥 결과가 부모 형질가 같다고 하면 됐는데...