高速ネットワークのための文字列ストリーム処理アルゴリズム

高速网络的字符串流处理算法

• 批准号: 17700019
• 负责人: 定兼 邦彦
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700019/
• 关键词: 文字列処理; 接尾辞木; データ圧縮; Rank; Select; データマイニング; 情報検索

文字列の高速検索のために用いられるデータ構造である接尾辞木について,それを圧縮したデータ構造を開発した.このデータ構造は従来の接尾辞木でできる操作は全て可能であり,その計算量もほとんどの操作では圧縮前と同じである.このデータ構造により,多くの文字列処理問題を解くために必要なメモリを削減することができる.Rank/Select辞書とは,順序集合$S in {0,1,...,m-1}$において${it rank}(x,S)=|{y in S|y le x }|$と${it select}(i,S)$($S$の中で$i$番目に小さい要素)を返すデータ構造である.これは文字列,木,グラフなどの圧縮データ構造の基本構成要素であり,多くのデータ構造が提案されている.しかしそれらは漸近的な性能のみを考えており,実データに対する性能は良くない.本研究では単純なRank/Select辞書を提案する.特徴としては,集合$S$の要素数が小さい場合にデータ構造のサイズを縮小できることと,データ構造が単純であるために実装が容易で,実データに対する性能(データ構造のサイズと問い合わせ時間)が良い.実験により,既存の実装よりも速度,サイズともに優れていることを示した.集合$S$は長さ$m$の${0,1}$のベクトル$B[0,m-1]$を用いて表現できる.しかしベクトル$B$をそのまま格納するデータ構造は,$S$の要素数$n$が小さい場合,または多い場合にはサイズに無駄が多い.なぜなら$B$は$m choose n$通りしかないため,$B(n,m)=log{m choose n}approx n log frac{m}{n}+(m-n)log frac{m}{m-n}$ビットで表現できるからである.Ramanら$rank$と$select$を定数時間で求める$B(n,m)+Order(m log log m/log m)$ビットのデータ構造を提案した.本研究で提案するデータ構造は,疎なベクトルに対してデータ構造のサイズが小さくなり,問い合わせ時間は既存のどのデータ構造よりも高速である.

Text columns の 検 high-speed cable の た め に with い ら れ る デ ー タ tectonic で あ る connect tail quit wood に つ い て, そ れ を 圧 shrinkage し た デ ー タ tectonic を open 発 し た. こ の デ ー タ tectonic は 従 to resign の connect end wood で で き る operation は て may で あ り, そ の computation も ほ と ん ど の operation で は 圧 shrink before と with じ で あ る. こ の デ ー タ tectonic に よ り, く の text columns 処 Richard を solutions く た め に necessary な メ モ リ を cut す る こ と が で き る. Rank/Select dictionaries と は, order set $S in {0, 1,... , m - 1} $に お い て ${it rank} (x, S) = | | y le x} {y in S | $と ${it Select} (I, S) $($S $の で $I $'s eye small に さ い elements) を return す デ ー タ tectonic で あ る. こ れ は text columns, wood, グ ラ フ な ど の 圧 shrinkage デ ー タ tectonic の basic elements で あ り, more く の デ ー タ structure proposed が さ れ て い る. し か し そ れ ら は asymptotic performance of な の み を exam え て お り, be デ ー タ The performance of に against する is に good くな に. This study で は 単 pure な Rank/Select dictionaries を proposal す る. Trevor 徴 と し て は, set $S $の elements for small が さ い occasions に デ ー タ tectonic の サ イ ズ を narrow で き る こ と と, デ ー タ tectonic が 単 pure で あ る た め に be が で easily, be デ ー タ に す seaborne る performance (デ ー タ tectonic の サ イ ズ と asked い close わ せ time) が Liang Yi. Be 験 に よ り, existing の be with よ り も speed, サ イ ズ と も に optimal れ て い る こ と を shown し た. Set long さ $m $$S $は の ${0, 1} $の ベ ク ト ル $B [0, 1 m -] $を with い て performance で き る. し か し ベ ク ト ル $B $を そ の ま ま Wagner す る デ ー タ は structure, several $n $$S $の elements が small さ い occasions, ま た は い more occasions に は サ イ ズ に no 駄 が い. な ぜ な ら $m $B $は Choose n $tong り し か な い た め, $B (n, m) = log choose n} {m approx n log frac {m} {n} + (m, n) log Frac {m} {m - n} $ビ ッ ト で performance で き る か ら で あ る. Raman ら $$$$を select と rank number time で め る $B (n, m) + Order (m/log log log m m) $ビ ッ ト の デ ー タ structure proposed を し た. This study proposed で す る デ ー タ tectonic は 疎 な ベ ク ト ル に し seaborne て デ ー タ tectonic の サ イ ズ が small さ く な り, ask い close わ せ time は existing の ど の デ ー タ tectonic よ り も high-speed で あ る.

项目成果

Finding Short Right-Hand-on-the-Wall Walks in Graphs

在图中寻找短的右手靠墙行走

• 发表时间: 2005
• 期刊: Structural Information and Communication Complexity, 12^<th> International Colloquium LNCS3499
• 作者: S.Dobrev;J.Jansson;K.Sadakane;W.-K.Sung
• 通讯作者: W.-K.Sung

Compressed suffix trees with full functionality

• DOI: 10.1007/s00224-006-1198-x
• 发表时间: 2007-11-01
• 期刊: THEORY OF COMPUTING SYSTEMS
• 影响因子: 0.5
• 作者: Sadakane, Kunihiko

Computing the Maximum Agreement of Phylogenetic Networks

• DOI: 10.1016/j.entcs.2003.12.009
• 发表时间: 2004-02
• 作者: C. Choy;J. Jansson;K. Sadakane;W. Sung

Linear Time Algorithm for Approximating a Curve by a Single-peaked Curve

用单峰曲线逼近曲线的线性时间算法

• 发表时间: 2006
• 期刊: Algorithmica 44・2
• 作者: J.Chun;K.Sadakane;T.Tokuyama
• 通讯作者: T.Tokuyama

圧縮データ構造

压缩数据结构

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌 Vol. J89-A,No. 6
• 作者: Daisuke Okanohara;Kunihiko Sadakane;定兼 邦彦
• 通讯作者: 定兼 邦彦