[SQL] 특정 형질을 가지는 대장균 찾기 풀이 / 비트 연산이란?

🧪 프로그래머스 문제: 특정 형질을 가지는 대장균

프로그래머스

 

이 문제를 처음 접했을 때, GENOTYPE이라는 컬럼에 형질 정보가 저장되어 있다는 것을 보고 처음엔 단순히 LIKE나 IN 같은 조건문으로 처리하려고 생각할 수 있습니다. 하지만 GENOTYPE 컬럼의 정체는 비트마스크 형태의 정수값이라는 점을 눈치채야 합니다.

각 대장균 별 형질을 2진수로 나타내면 다음과 같습니다.
ID 1 : 1000₍₂₎
ID 2 : 1111₍₂₎
ID 3 : 1₍₂₎
ID 4 : 1101₍₂₎

각 대장균 별 보유한 형질을 다음과 같습니다.
ID 1 : 4
ID 2 : 1, 2, 3, 4
ID 3 : 1
ID 4 : 1, 3, 4

 

1. 2번 형질은 없어야 한다.
2. 1번 또는 3번 형질은 있어야 한다.

이 조건을 일반적인 SQL 비교 연산자로는 처리할 수 없습니다. 대신, 비트 연산자인 &를 사용하여 해결해야 한다는 걸 파악하는 것이 핵심입니다.

 

 

1️⃣ 비트 연산이란?

💡 비트(Bit)

컴퓨터는 모든 데이터를 0과 1, 즉 비트(bit) 단위로 처리합니다. 예를 들어 10진수 숫자 5는 2진수로 표현하면 101입니다. 비트 연산이란 이런 2진수 상태에서 비트 단위로 연산을 수행하는 것을 말합니다.

 

주요 비트 연산 정리

연산자	이름	설명
&	AND 연산	두 비트가 모두 1일 때만 1, 나머지는 0
`	`	OR 연산
<<	왼쪽 시프트	비트를 왼쪽으로 밀어, 자리수 확장

 

 

2️⃣ 문제 풀이

🔧 어떻게 조건을 비트로 바꾸나? (형질 번호 ↔ 비트 자리 일치)

• 형질 1번 → 0번째 비트 → 2진수 0001 = 10진수 1
• 형질 2번 → 1번째 비트 → 2진수 0010 = 10진수 2
• 형질 3번 → 2번째 비트 → 2진수 0100 = 10진수 4

이 문제에서 가장 중요한 포인트는 형질 번호와 비트 자리(값)이 정확히 맞아야 한다는 것입니다.

 

🎯 정답 코드

SELECT COUNT(*) AS COUNT
FROM ECOLI_DATA
WHERE GENOTYPE & 2 = 0 
  AND ((GENOTYPE & 1) > 0 OR (GENOTYPE & 4) > 0);

• (GENOTYPE & 2) = 0
  2번 형질에 해당하는 1번 비트(2진수 0010)가 꺼져 있는지 확인
  즉, 2번 형질이 없는 경우를 의미
• (GENOTYPE & 1) > 0
  1번 형질이 있는 경우
• (GENOTYPE & 4) > 0
  3번 형질이 있는 경우
• 전체적으로는 "2번 형질은 없고, 1번 또는 3번 형질은 있는 대장균"만 세는 조건