• 제목/요약/키워드: 균형 트리

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무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제를 해결하는 알고리즘 (Algorithms for Balancing Weighted-Leaf Binary Tree)

  • 이동규;백낙훈;이종원;류관우
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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    • pp.692-694
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    • 2000
  • 본 논문에서는 이진 트리 형태를 가지는 다관절체의 균형을 잡거나 이진 트리 모양으로 연결된 네트워크 상에서 단말 노드들의 부하를 균형 있게 하는데 이용할 수 있는 무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제를 제안한다. 또한 무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제를 리프들의 무게 변화량의 쌍의 {{{{ { l}_{ 1} }}}}-norm, {{{{ { l}_{2 } }}}}-norm, {{{{ { l}_{3 } }}}}-norm 각각을 최소로 하면서 해결하는 방법들을 제안한다. 이 방법들은 무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제의 특성을 이용하여 n개 변수를 하나의 변수의 양의 상수배로 나타냄으로써 해결할 수 있음을 보인다.

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수량적 접근 방법에 의한 이진 검색 트리 불균형도에 따른 검색 성능 비교 분석 (Quantitative approach to analyze searching efficiencies varying degrees of imbalance in a binary search tree)

  • 김숙영
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.235-242
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    • 2002
  • 트리 재균형 과정을 최소화하기 위하여 이진 검색 트리의 불균형도에 따른 검색 성능에 관한 수량적 정보를 얻기 위한 실험이 행하여졌다. 트리를 구성하는 노드들의 좌, 우 서브트리 높이 차 인 균형 인수에 의하여 불균형도를 수량화 한 결과 불균형도가 심해질수록 검색성능이 저하됨이 실험 자료들에 의하여 확률적으로 증명되었고 (p<0.01), 노드 개수와 평균 검색 횟수 관계를 설명하기 위한 모형으로는 로그 모형 보다 선형 모형이 적합한 경향을 보였다. 그러나 균형 인수 크기가 3 미만인 노드들만으로 구성된 이진 검색 트리의 성능은 높이 균형이진 트리에 비하여 저하되지 않는 것으로 평가된다. 본 연구 결과들은 이진 트리를 자료 구조를 사용하는 소프트웨어 관리에 적용될 수 있을 것이다.

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확률적 이진 검색 트리 성능 추정 (Estimation of performance for random binary search trees)

  • 김숙영
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.203-210
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    • 2001
  • 이진 트리 검색에 관한 관계 모형들을 추정하고 이론 가설들을 검정하기 위하여 중복되지 않는 자연수들을 자료로 하는 3개 이상 7개 이하의 노드를 가진 모든 가능한 이진 검색 트리 들을 생성하였다. 노드 개수 별로 높이 및 균형도 에 따른 이진 검색 트리 생성 확률들을 추정하였으며 노드 개수와 트리의 높이, 검색에 필요한 비교 횟수의 관계를 나타내는 회귀 모형이 구축되었고 이진 검색 트리의 O(1g(n)) 이론이 적합도 검정 절차에 의하여 실험적으로 채택되었다. 이진 검색 트리의 균형에 따른 검색 성능의 유의적 차이들을 통계적으로 증명하기 위하여 균형도에 따라 확률적으로 생성된 이진 검색 트리들을 세 그룹으로 그룹화하고 그룹간의 검색 비교 횟수를 분산 분석 모형에 의하여 비교 분석하였다.

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허프만 코드의 효율적인 복호화에 관한 연구 (A Study on Efficient Decoding of Huffman Codes)

  • 박상호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.850-853
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    • 2018
  • 본 논문에서는 허프만 코드의 효율적인 복호화를 위하여 균형이진 트리와 정규 허프만 트리를 이용한 복호화 방법을 제안하였다. 균형이진 트리 방식은 트리의 높이를 낮추고 이진탐색이 가능하도록 하여 검색횟수를 줄일 수 있었지만 심벌의 발생확률이 아니라 코드의 크기에 트리를 만드는 것이 단점이다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 트리의 레벨 마다 심벌의 발생확률에 따른 균형이진 트리를 구성하고 이진탐색을 레벨 별로 수행하였다. 최상위 레벨부터 순차적으로 검색을 하지 않고 코드가 있는 레벨을 찾아 검색하기 위하여 정규 허프만 트리를 사용하여 검색횟수를 최소화하였다.

대규모 무선 센서 네트워크를 위한 계층적 클러스터 트리 기반 분산 주소 할당 기법 (A Hierarchical Cluster Tree Based Address Assignment Method for Large and Scalable Wireless Sensor Networks)

  • 박종준;정훈;황소영;주성순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12B호
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    • pp.1514-1523
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    • 2009
  • 현재 무선 센서 네트워크의 주소 할당 기법들은 수백 개 이상의 노드로 구성된 대규모 센서 네트워크를 지원함에 있어 한계를 갖고 있다. WSNs 관련 대표적인 표준화 단체인 ZigBee Alliance에서는 균형 트리 기반의 주소 영역을 구성한 후, 트리 구조에 맞추어 네트워크의 주소를 할당하는 분산 주소 할당 기법이 제시되었다. 하지만 일반적으로 실제 배치된 네트워크는 균형 트리 구조를 갖지 않으며 이로 인해 주소의 낭비 및 고갈이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 다수의 균형 트리를 동적으로 구성하는 계층적 클러스터 트리 기반 분산 주소 할당 기법을 제시한다. 제안된 방안에서는 16-bit 주소 영역을 클러스터 식별자 영역과 클러스터 내 주소 영역으로 구분하여 각 클러스터 내부에서는 균형 트리 기반 분산 주소 할당 기법을 사용하고, 주소 고갈 발생시에는 동적으로 새로운 클러스터를 형성하여 주소를 할당한다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서는 제안된 프로토콜이 기존의 기법보다 주소 사용의 효율 및 고아 노드 발생 부분에서 향상된 결과를 보여준다.

트리 기반 센서네트워크에서 전력 소모 균형을 위한 슬랏 스케쥴링 알고리즘 (A Slot Scheduling Algorithm for Balancing Power Consumption in Tree-based Sensor Networks)

  • 김제욱;오훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5A호
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    • pp.502-510
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    • 2011
  • 본 논문에서는 트리 기반의 센서네트워크에서 전력소모의 균형을 이루기 위한 시간 슬랏을 할당하는 알고리즘을 제안한다. 트리 토폴로지를 갖는 센서네트워크에서는 낮은 트리 깊이를 갖는 노드들이 더 많은 패킷을 처리하기 때문에 더 많은 전력을 소모한다. 따라서, 네트워크 생명이 단축되는 문제가 있다. 본 논문에서 제안하는 슬랏 스케줄링 알고리즘은 각 노드에게 수신 슬랏들을 먼저 할당하고 송신 슬랏들을 할당한다. 이러한 할당 방식은 패킷 결합과 필터링을 용이하게 하기 때문에 낮은 트리 깊이에 위치한 노드들의 부하를 감소시키는 효과가 있다. 시뮬레이션을 사용하여 제안한 알고리즘을 TreeMAC 에서 제안한 프레임-슬랏 할당 알고리즘과 비교함으로써 전력소모의 균형을 이룬다는 것을 확인하였다.

스위치 포인터를 이용한 균형 이진 IP 주소 검색 구조 (Binary Search Tree with Switch Pointers for IP Address Lookup)

  • 김형기;임혜숙
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권1호
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    • pp.57-67
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    • 2009
  • 인터넷 라우터에서의 패킷 포워딩은 라우팅 테이블에 저장되어 있는 다양한 길이의 프리픽스들 중, 입력된 패킷의 목적지 주소와 가장 길게 일치하는 프리픽스를 찾아 그 프리픽스가 지정하는 출력 포트로 입력된 패킷을 내 보내주는 일련의 과정을 말한다. 패킷 포워딩 속도의 관건은 IP 주소 검색 성능이라 할 수 있는데, 고속의 IP 주소 검색을 제공하기 위해서는 포워딩 테이블을 저장하기 위한 효율적인 데이타 구조 및 우수한 검색 알고리즘이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 이진 검색 트리를 이용한 주소 검색 알고리즘에 주목한다. 기존에 나와 있는 모든 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하지 못하여 효율적이지 못하고, 프리픽스 영역에 대한 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하나 프리픽스 개수보다 많은 수의 포워딩 엔트리를 저장하여 또한 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 효율적인 IP 주소 검색을 위하여 완전 균형 트리 구조를 만들어 이진 검색을 수행하는 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 평가하여 기존의 다른 주소 검색 알고리즘과 비교한다. 성능 평가 결과 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 메모리 요구량의 증가 없이 검색 속도가 매우 향상됨을 보았다.

계층 자료구조의 결합과 3차원 클러스터링을 이용하여 적응적으로 부하 균형된 GPU-클러스터 기반 병렬 볼륨 렌더링 (Adaptive Load Balancing Scheme using a Combination of Hierarchical Data Structures and 3D Clustering for Parallel Volume Rendering on GPU Clusters)

  • 이원종;박우찬;한탁돈
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권1_2호
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    • pp.1-14
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    • 2006
  • 대용량 볼륨 데이타를 가시화하는 효과적인 방법인 후-정열 병렬 렌더링은 부하균형에 의해 성능이 결정된다. 기존의 정적 데이타 분할 방법은 태스크 병렬성만의 관점에서는 자기균형을 쉽게 얻을 수 있었지만, 데이타 내부의 빈 공간을 고려하지 않았기 때문에 데이타 병렬성의 관점에서는 심각한 불균형을 초래할 수 있었다. 본 논문은 태스크 병렬성과 데이타 병렬성이 함께 고려된, 적응적이며 확장적인 부하 균형 기법을 제안한다. 우리는 계층적 자료 구조인 옥트리와 BSP-트리를 효과적으로 결합하여 볼륨 데이타의 실제 영역만을 추출하여 렌더링 노드들로 균등하게 분산시켰으며, 각 렌더링 노드들에서는 3차원 클러스터링 알고리즘을 적용하여 렌더링 순서를 효과적으로 결정하였다. 제안하는 방법은 기존의 정적 데이타 분산 기법에 비해 최대 22배의 병렬성을 높였고 동기화 비용을 낮추어 렌더링 성능을 크게 향상시켰음을 실험을 통해 알 수 있었다.

$T^2$-트리: 동적 주기억 데이터베이스를 위한 효율적 색인 구조 ($T^2$-Tree: An Efficient Index Structure for Dynamic Main Memory Database)

  • 김태진;전홍석;이재호;노삼혁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (1)
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    • pp.258-260
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    • 1999
  • 주기억 데이터베이스를 위한 색인 구조는 기존의 디스크 기반 데이터베이스의 색인 구조와는 고려되어야 할 사항이 다르다. 최근까지 연구된 색인 구조 중 대표적인 것은 T-트리와 T*-트리이다. 비록 T*-트리가 T-트리의 단점인 범위 질의의 비효율성을 해결하고 있지만 데이터의 삽입과 삭제가 많은 시스템에서 트리 균형을 맞추기 위한 오버헤드, 회전 연산의 수행과 후위 포인터(successor pointer)의 추가적인 오버헤드가 있다. 따라서 본 논문에서는 삽입과 삭제가 빈번한 동적 주기억 데이터베이스를 위해서 억제된 노드 생성 및 삭제 기법과 스레드 이진 트리의 특성을 이용한 보다 효율적인 색인 구조인 T2-트리를 제안한다.

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일반 트리를 미적으로 도시하기 위한 분할-정복 알고리즘 (A Divide_and _Conquer Algorithm for Drawing General Trees Aesthetically)

  • 이유진;정균락
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권1호
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    • pp.117-124
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    • 1999
  • 트리는 계층적인 구조를 표현하는 데 편리한 자료 구조로서 그 응용 분야가 정렬, 탐색, 컴파일러, 계층적 데이터베이스 모델, 조직 차트 등 매우 광범위하다. 트리를 시각적으로 도시하는 것은 단순히 노드를 나열하는 것보다 구조적 관계를 표현하는데 효과적이다. 트리를 크기가 제한된 하면세 도시할 경우에는 시각적 측면을 고려하여 가능한 한 최소의 면적에 도시하는 것이 필요하다. Tilford가 제안한 트리 도시 알고리즘은 왼쪽 알고리즘은 왼쪽부터 최소 간격을 유지하면서 노드의 위치를 결정하는 알고리즘의 특성 때문에 두 개의 높이가 큰 서브 트리가 양쪽으로 있을 때, 두 서브 트리 사이의 작은 서브트리들이 오른쪽에 공간이 있음에도 불구하고 왼쪽으로 치우치게 위치되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 노드들의 균형을 고려하여 배치하는 분할-정복 알고리즘을 개발하였고 알고리즘의 정확성을 증명하였다.