[TIL166] solvesql - Facebook 친구 수 집계하기

문제 설명

Facebook 사용자 간 친구 관계가 edges 테이블에 저장되어 있다.

여기서 한 행은

user_a_id ↔ user_b_id

관계를 의미한다.

즉,

1 | 2

가 있다면

1의 친구는 2
2의 친구는 1

이라는 의미다.

 

문제에서는 데이터베이스에 존재하는 모든 사용자에 대해 친구 수를 집계해야 한다.

핵심 조건은 다음과 같다.

• 친구 수가 많은 순으로 정렬
• 친구 수가 같으면 user_id 오름차순
• 친구가 없는 사용자도 결과에 포함

출력 컬럼

• user_id
• num_friends

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내가 처음 생각한 접근

처음 문제를 봤을 때는

"친구 관계니까 셀프 조인(Self Join) 해야 하나?"

라는 생각이 들었다.

왜냐하면 친구 관계는 같은 사용자 테이블끼리 연결되는 구조처럼 보였기 때문이다.

 

하지만 조금 더 생각해보니 실제로 필요한 것은

사용자 정보
+
친구 관계 수

였다.

즉 사용자끼리 다시 연결하는 것이 아니라,

친구 관계 테이블을 사용자 기준으로 집계하면 되는 문제였다.

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내가 헷갈렸던 부분

1. UNION ALL 하면 중복이 생기는 것 아닌가?

처음에는 가장 의심했던 부분이 여기였다.

SELECT user_a_id AS a,
       user_b_id AS b
FROM edges

UNION ALL

SELECT user_b_id AS a,
       user_a_id AS b
FROM edges

를 보면

 

같은 데이터가 두 번 들어가는 것처럼 보인다.

하지만 실제로는 중복 생성이 아니라

무방향 관계를 양방향 관계로 변환하는 과정이다.

 

예를 들어

1 ↔ 2

라는 관계는

실제로는

1 → 2
2 → 1

로 생각해야 한다.

 

친구 수를 세려면 양쪽 모두에서 조회 가능해야 하므로 UNION ALL이 필요하다.

 

즉 여기서 생성되는 데이터는 중복이 아니라, 친구 관계를 집계하기 위한 확장 데이터이다.

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2. 왜 COUNT(u.user_id)는 틀렸을까?

이 부분이 실제 오답 원인이었다.

처음에는

COUNT(u.user_id)

를 사용했다.

 

그런데 문제는 LEFT JOIN 이였다.

 

친구가 없는 사용자의 경우,

user_id = 10
friend = NULL

형태가 된다.

 

이때 COUNT(u.user_id) 는 1을 반환한다.

왜냐하면 u.user_id = 10 이므로, NULL 값은 아니기 때문이다.

-> 즉 친구가 없어도 1명으로 계산되는 문제가 발생한다.

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정답은

COUNT(f.a)

또는

COUNT(f.b)

를 사용하는 것이다.

 

이 경우 NULL은 COUNT에서 제외되므로
친구가 없는 사용자는 0명으로 올바르게 계산된다.

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최종 해결 방법

1단계. 친구 관계를 양방향으로 변환

원본 데이터는

A ↔ B

형태이다.

이를

A → B
B → A

형태로 변환한다.

 

이를 위해 UNION ALL 사용.

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2단계. 모든 사용자 유지

문제에서 "모든 사용자" 라고 했기 때문에, 친구가 없는 사용자도 포함해야 한다.

LEFT JOIN

을 사용한다.

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3단계. 친구 수 집계

친구 관계가 존재하는 컬럼을 기준으로 COUNT 수행

COUNT(f.a)

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4단계. 정렬

조건에 따라 적용

ORDER BY num_friends DESC,
         user_id ASC

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정답 쿼리

WITH friends AS (

    SELECT
        user_a_id AS a,
        user_b_id AS b
    FROM edges

    UNION ALL

    SELECT
        user_b_id AS a,
        user_a_id AS b
    FROM edges

)

SELECT
    u.user_id,
    COUNT(f.a) AS num_friends
FROM users u

LEFT JOIN friends f
    ON u.user_id = f.a

GROUP BY u.user_id

ORDER BY num_friends DESC,
         u.user_id;

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핵심 SQL 개념 정리

UNION ALL

정의

• 여러 SELECT 결과를 합치는 연산

사용 목적

• 데이터 방향 확장
• 데이터 누적

실무 활용

• 친구 관계
• 네트워크 연결
• 이동 경로
• 그래프 데이터 분석

이번 문제에서는

무방향 관계를 양방향 관계로 변환하기 위해 사용했다.

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LEFT JOIN

정의

• 왼쪽 테이블의 모든 데이터를 유지하는 조인

사용 목적

• 매칭 데이터가 없어도 결과 유지

실무 활용

• 회원 전체 목록
• 전체 상품 목록
• 전체 사용자 집계

이번 문제에서는

친구가 없는 사용자도 포함하기 위해 사용했다.

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COUNT()

정의

• 행 개수 집계 함수

 

주의점

COUNT(*)

와

COUNT(column)

은 다르게 동작한다.

COUNT(column)은 NULL을 세지 않는다.

실무 활용

• 주문 수
• 친구 수
• 방문 수
• 클릭 수

이번 문제에서는

LEFT JOIN 이후 NULL 처리 여부가 정답을 결정하는 핵심 포인트였다.

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이번 문제에서 배운 패턴

무방향 관계 확인

↓

UNION ALL로 양방향 변환

↓

모든 사용자 유지 (LEFT JOIN)

↓

관계 컬럼 기준 COUNT

↓

정렬

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한 줄 요약

친구 관계처럼 무방향 관계를 집계하는 문제는 UNION ALL로 양방향 데이터로 변환한 뒤, LEFT JOIN + COUNT(조인 컬럼) 패턴으로 해결한다.