[programmers] 뉴스 클러스터링 - Java

"뉴스 클러스터링" 문제에서는 두 문자열의 유사도를 측정하기 위해 "자카드 유사도"를 사용한다. 이를 위해 입력 문자열을 두 글자씩 끊어 다중집합의 원소로 만들고, 영문자로 된 글자 쌍만 유효하게 취급한다. 대소문자 차이는 무시한다. 자카드 유사도를 계산한 후 65536을 곱하고 소수점 아래를 버린 정수부를 출력한다. 이 문제를 해결하기 위해 문자열을 반복하며 문자 쌍을 추출하고, 이를 map에 저장하여 다중 집합을 생성한다. 그 후, 두 다중 집합의 교집합과 합집합을 계산하여 유사도를 구한다.
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Mar 26, 2024
[programmers] 뉴스 클러스터링 - Java

뉴스 클러스터링

문제 설명

여러 언론사에서 쏟아지는 뉴스, 특히 속보성 뉴스를 보면 비슷비슷한 제목의 기사가 많아 정작 필요한 기사를 찾기가 어렵다. Daum 뉴스의 개발 업무를 맡게 된 신입사원 튜브는 사용자들이 편리하게 다양한 뉴스를 찾아볼 수 있도록 문제점을 개선하는 업무를 맡게 되었다.
개발의 방향을 잡기 위해 튜브는 우선 최근 화제가 되고 있는 "카카오 신입 개발자 공채" 관련 기사를 검색해보았다.
  • 카카오 첫 공채..'블라인드' 방식 채용
  • 카카오, 합병 후 첫 공채.. 블라인드 전형으로 개발자 채용
  • 카카오, 블라인드 전형으로 신입 개발자 공채
  • 카카오 공채, 신입 개발자 코딩 능력만 본다
  • 카카오, 신입 공채.. "코딩 실력만 본다"
  • 카카오 "코딩 능력만으로 2018 신입 개발자 뽑는다"
기사의 제목을 기준으로 "블라인드 전형"에 주목하는 기사와 "코딩 테스트"에 주목하는 기사로 나뉘는 걸 발견했다. 튜브는 이들을 각각 묶어서 보여주면 카카오 공채 관련 기사를 찾아보는 사용자에게 유용할 듯싶었다.
유사한 기사를 묶는 기준을 정하기 위해서 논문과 자료를 조사하던 튜브는 "자카드 유사도"라는 방법을 찾아냈다.
자카드 유사도는 집합 간의 유사도를 검사하는 여러 방법 중의 하나로 알려져 있다. 두 집합 AB 사이의 자카드 유사도 J(A, B)는 두 집합의 교집합 크기를 두 집합의 합집합 크기로 나눈 값으로 정의된다.
예를 들어 집합 A = {1, 2, 3}, 집합 B = {2, 3, 4}라고 할 때, 교집합 A ∩ B = {2, 3}, 합집합 A ∪ B = {1, 2, 3, 4}이 되므로, 집합 AB 사이의 자카드 유사도 J(A, B) = 2/4 = 0.5가 된다. 집합 A와 집합 B가 모두 공집합일 경우에는 나눗셈이 정의되지 않으니 따로 J(A, B) = 1로 정의한다.
자카드 유사도는 원소의 중복을 허용하는 다중집합에 대해서 확장할 수 있다. 다중집합 A는 원소 "1"을 3개 가지고 있고, 다중집합 B는 원소 "1"을 5개 가지고 있다고 하자. 이 다중집합의 교집합 A ∩ B는 원소 "1"을 min(3, 5)인 3개, 합집합 A ∪ B는 원소 "1"을 max(3, 5)인 5개 가지게 된다. 다중집합 A = {1, 1, 2, 2, 3}, 다중집합 B = {1, 2, 2, 4, 5}라고 하면, 교집합 A ∩ B = {1, 2, 2}, 합집합 A ∪ B = {1, 1, 2, 2, 3, 4, 5}가 되므로, 자카드 유사도 J(A, B) = 3/7, 약 0.42가 된다.
이를 이용하여 문자열 사이의 유사도를 계산하는데 이용할 수 있다. 문자열 "FRANCE"와 "FRENCH"가 주어졌을 때, 이를 두 글자씩 끊어서 다중집합을 만들 수 있다. 각각 {FR, RA, AN, NC, CE}, {FR, RE, EN, NC, CH}가 되며, 교집합은 {FR, NC}, 합집합은 {FR, RA, AN, NC, CE, RE, EN, CH}가 되므로, 두 문자열 사이의 자카드 유사도 J("FRANCE", "FRENCH") = 2/8 = 0.25가 된다.

입력 형식

  • 입력으로는 str1과 str2의 두 문자열이 들어온다. 각 문자열의 길이는 2 이상, 1,000 이하이다.
  • 입력으로 들어온 문자열은 두 글자씩 끊어서 다중집합의 원소로 만든다. 이때 영문자로 된 글자 쌍만 유효하고, 기타 공백이나 숫자, 특수 문자가 들어있는 경우는 그 글자 쌍을 버린다. 예를 들어 "ab+"가 입력으로 들어오면, "ab"만 다중집합의 원소로 삼고, "b+"는 버린다.
  • 다중집합 원소 사이를 비교할 때, 대문자와 소문자의 차이는 무시한다. "AB"와 "Ab", "ab"는 같은 원소로 취급한다.

출력 형식

입력으로 들어온 두 문자열의 자카드 유사도를 출력한다. 유사도 값은 0에서 1 사이의 실수이므로, 이를 다루기 쉽도록 65536을 곱한 후에 소수점 아래를 버리고 정수부만 출력한다.

예제 입출력

str1
str2
answer
FRANCE
french
16384
handshake
shake hands
65536
aa1+aa2
AAAA12
43690
E=M*C^2
e=m*c^2
65536
 

solution.java

import java.util.HashMap; import java.util.Map; class Solution { public int solution(String str1, String str2) { Map<String, Integer> map1 = generateMultiset(str1.toLowerCase()); Map<String, Integer> map2 = generateMultiset(str2.toLowerCase()); if (map1.isEmpty() && map2.isEmpty()) { return 65536; } double intersection = 0.0; double union = 0.0; for (Map.Entry<String, Integer> entry : map1.entrySet()) { String key = entry.getKey(); int count1 = entry.getValue(); int count2 = map2.getOrDefault(key, 0); intersection += Math.min(count1, count2); union += Math.max(count1, count2); } for (Map.Entry<String, Integer> entry : map2.entrySet()) { String key = entry.getKey(); if (!map1.containsKey(key)) { union += entry.getValue(); } } double similarity = intersection / union; return (int) (similarity * 65536); } private Map<String, Integer> generateMultiset(String str) { Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < str.length() - 1; i++) { String pair = str.substring(i, i + 2); if (pair.matches("[a-z]{2}")) { map.put(pair, map.getOrDefault(pair, 0) + 1); } } return map; } }
 

핵심 키워드

  • generateMultiset() 메서드는 입력받은 문자열을 반복하며 substring()을 통해 문자 쌍을 추출한다.
    • 그 후 만든 문자 쌍이 영문 소문자로만 이루어져 있는지 정규식을 통해 확인한다.
    • 만약 정규식에 해당한다면 map에 값을 추가하고, 이미 존재하는 경우 value를 1 증가시킨다.
  • generateMultiset() 메서드를 통해 만든 두 다중 집합이 비어있다면 65536을 리턴한다.
  • 그 후 첫 번째 다중 집합을 반복한다.
    • 각 항목에 대해 key와 value를 가져오고, 만약 두 번째 다중집합이 첫 번째 다중집합의 key를 가지고 있다면, 해당 value와 첫 번째 다중 집합의 value를 비교해서 최소 개수를 교집합의 값에 더한다.
    • 그 후 해당 value와 첫 번째 다중 집합의 value를 비교해서 최대 개수를 합집합의 값에 더한다.
  • 두 번째 다중 집합을 반복한다.
    • 각 항목에 대해 key와 value를 가져오고, 만약 첫 번째 다중집합이 두 번째 다중집합의 key를 가지고 있지 않다면, 해당 value를 합집합의 값에 더한다.
  • 마지막으로 교집합을 합집합으로 나누어 유사도를 계산한 후 65536을 곱하여 그 결과를 정수로 반환한다.
 

결론!

해당 문제를 풀면서 처음엔 배열을 통해 문제를 해결하려고 시도했으나, 이 경우 다중 집합 처리를 올바르게 수행할 수 없어서 각 요소의 발생 횟수를 정확하게 계산하지 못했다. 이를 map을 통해서 해결할 수 있었다.
또 중복을 포함하여 두 다중 집합의 모든 요소를 계산하는 실수를 했는데 이를 다중 집합의 최소값과 최대값을 비교하는 방식으로 해결할 수 있었다.
 
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