DAY 33개념·실험Cypher와 GQL

가변 길이 경로와 최단 경로

몇 홉 떨어진 대상까지 한 번에 찾는 가변 길이 패턴과, 그중 가장 짧은 경로만 고르는 방법을 봅니다.

약 20분조작형 실험 확인 퀴즈

01 / UNDERSTAND

핵심 개념

관계 패턴에 별표와 범위를 붙이면 여러 홉을 한 번에 표현합니다. (a:Person {name:'민수'})-[:KNOWS*1..3]->(b:Person)은 민수에서 KNOWS를 1~3번 따라가 닿는 사람을 찾습니다. *2는 정확히 2홉, *..3은 하한을 생략해 1~3홉, *만 쓰면 1홉 이상 상한 없음입니다. Neo4j 5의 새 버전들에서는 GQL식 수량자 -[:KNOWS]->{1,3}으로도 같은 뜻을 씁니다.

가변 길이 패턴의 결과는 노드가 아니라 경로 단위입니다. 같은 사람에게 서로 다른 경로로 닿으면 그 사람이 여러 행에 나옵니다. 고유한 사람만 원하면 RETURN DISTINCT b.name을 씁니다. 홉마다 이웃이 3명씩이면 3홉 안의 경로는 최대 3+9+27=39개이고, 상한이 커질수록 경로 수가 지수적으로 늘어납니다. 그래서 상한을 두는 습관이 중요합니다.

가장 짧은 경로 하나만 필요하면 MATCH p = shortestPath((a:Person {name:'민수'})-[:KNOWS*..6]-(b:Person {name:'유나'})) RETURN length(p)처럼 씁니다. 홉 수 기준 최단이라 DAY 11의 BFS와 같은 의미입니다. 길이가 같은 최단 경로를 모두 원하면 allShortestPaths를 쓰고, Neo4j 5.21부터는 GQL식 SHORTEST 1 문법도 지원합니다.

주의할 점이 있습니다. shortestPath는 관계 속성(거리·시간)을 더하지 않고 홉 수만 셉니다. 가중치 최단 경로에는 다익스트라(DAY 13) 같은 알고리즘을 따로 씁니다. 또 Cypher는 한 경로 일치 안에서 같은 관계를 두 번 지나지 않지만, 그래도 조밀한 그래프에서 상한 없는 패턴은 매우 느려질 수 있습니다.

가변 길이 패턴은 경로 단위로 결과를 내므로 상한을 두고, 필요하면 DISTINCT나 shortestPath로 줄입니다.

02 / WORKED EXAMPLE∑

작은 예제로 따라가기

KNOWS가 민수→지아, 민수→서준, 지아→하린, 서준→하린, 하린→도윤, 도윤→유나일 때 민수에서 *1..2의 경로는 지아, 서준, 하린(지아 경유), 하린(서준 경유) 4개이고 고유한 사람은 3명입니다.

*1..3으로 늘리면 도윤에 닿는 3홉 경로 2개가 더해져 경로 6개, 고유한 사람 4명이 됩니다.

민수에서 유나까지 shortestPath는 4홉입니다. 지아 경유와 서준 경유가 같은 길이라 그중 하나만 돌려줍니다.

03 / EXPLORE

직접 실험해 보기

최대 홉을 1부터 하나씩 올리며 결과 행 수(경로 수)와 고유 노드 수를 기록해 두 값이 처음 갈라지는 홉을 찾고, shortestPath 토글로 최단 경로 하나를 강조해 보세요.

LIVE EXPERIMENT · VARIABLE LENGTH

1..k홉 경로 세기와 최단 경로

최소 홉1최대 홉3

결과 행 = 경로61홉 2 · 2홉 2 · 3홉 2

고유 도달 노드4지아, 서준, 하린, 도윤

shortestPath3홉민수→지아→하린→도윤

MATCH p = (a:Person {name: '민수'})
          -[:KNOWS*1..3]->(b:Person)
RETURN b.name AS name, length(p) AS hops
ORDER BY hops

// 행 수(경로)와 고유 노드 수
MATCH p = (a:Person {name: '민수'})
          -[:KNOWS*1..3]->(b:Person)
RETURN count(p) AS paths,
       count(DISTINCT b) AS people

경로 (짧은 순)
#	경로	홉
1	민수→지아	1
2	민수→서준	1
3	민수→지아→하린	2
4	민수→서준→하린	2
5	민수→지아→하린→도윤	3
6	민수→서준→하린→도윤	3

같은 사람에게 여러 경로로 닿으면 행이 여러 개다(행 수 ≥ 고유 노드 수). 노드 아래 숫자는 그 노드까지의 최소 홉. 상한 없는 *는 큰 그래프에서 경로 수가 폭발하니 항상 상한을 둔다. shortestPath의 최소 길이는 0 또는 1만 허용되어 *1..k로 쓴다. 노드를 눌러 목표를 바꾼다.

04 / RECALL & PRACTICE

이번에는 직접 풀어 보세요

정답을 보기 전에 계산과 이유를 적어 보세요. 해설과 비교하고 확인 표시를 남기면 완료할 수 있습니다.

문제 1

KNOWS가 민수→지아, 민수→서준, 지아→하린, 서준→하린, 하린→도윤, 도윤→유나일 때, 민수에서 -[:KNOWS*2..3]->로 찾은 경로 수와 고유한 사람 수를 구하세요.

힌트 보기

2홉과 3홉 경로만 셉니다. 1홉 친구는 빠집니다.

풀이와 비교하기

2홉: 하린(지아 경유), 하린(서준 경유). 3홉: 도윤(지아 경유), 도윤(서준 경유). 경로는 4개, 고유한 사람은 하린과 도윤 2명입니다.

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YOUR NOTES

오늘 이해한 것과 다시 볼 것

계산이 달라진 이유, 헷갈린 개념, 다음에 확인할 질문을 남겨 보세요.

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05 / CHECK YOURSELF

오늘의 이해 확인

-[:KNOWS*1..3]-> 결과에 같은 사람이 두 번 나오는 가장 흔한 이유는?

완료 조건: 확인 퀴즈 정답 · / 직접 풀기 0/1

더 깊이 읽기

예제와 실험 데이터는 이 과정을 위해 만든 것입니다. 원문은 선택 자료이며, 강의와 직접 풀기만으로도 다음 회차를 이어갈 수 있습니다.

Cypher Manual: Variable-length pathsNeo4j Cypher Manual: Shortest pathsNeo4j

이 자료는 개념 학습용입니다. 실제 데이터베이스·라이브러리·플랫폼의 동작과 설정은 제품과 버전마다 다를 수 있습니다.