• Journal of the Korea Computer Industry Society
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• v.2 no.2
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• pp.203-210
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• 2001

To estimate relational models and test the theoretical hypotheses of binary tree search algorithms, we built binary search trees with random permutations of n (number of nodes) distinct numbers, which ranged from three to seven. Probabilities for building binary search trees corresponding to each possible height and balance factor were estimated. Regression models with variables of number of nodes, height, and average number of comparisons were estimated and the theorem of O(1g(n)) was accepted experimentally by a Lack of Test procedure. Analysis of Variance model was applied to compare the average number of comparisons with three groups by height and balance factor of the trees to test theoretical hypotheses of a binary search tree performance statistically.

• Journal of the Korea Computer Industry Society
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• v.3 no.2
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• pp.235-242
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• 2002

To minimize restructuring cost of a tree, experiments were conducted to collect quantitative information of searching efficiencies varying degrees of imbalance in a binary search tree. Degrees of tree imbalance were measured by a balance factor, an absolute value of height difference of left subtree and right subtree in a binary search tree. The average number of comparisons increased (p＜0.01), and searching efficiency of O(n) was more appropriate rather than O(logn), as degrees of imbalance in a binary search tree deteriorated. However, there were no significant differences of searching efficiencies in height balanced trees and trees with subtrees to have height 3 less than the other (p＞0.05). Therefore, the findings would be applicable to maintain searching efficiency of a software with a binary search tree.

• Journal of Creative Information Culture
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• v.5 no.3
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• pp.345-353
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• 2019

Several studies have been proposed to improve storage space efficiency by expressing binary trie data structure as a linear binary bit string. Compact binary tree approach generated using one binary trie increases the key search time significantly as the binary bit string becomes very long as the size of the input key set increases. In order to reduce the key search range, a hierarchical compact binary tree technique that hierarchically expresses several small binary compact trees has been proposed. The search time increases proportionally with the number and length of binary bit streams. In this paper, we generate several binary compact trees represented by full binary tries hierarchically. The search performance is improved by allowing a path for the binary bit string corresponding to the search range to be determined through simple numeric conversion. Through the performance evaluation using the worst time and space complexity calculation, the proposed method showed the highest performance for retrieval and key insertion or deletion. In terms of space usage, the proposed method requires about 67% ~ 68% of space compared to the existing methods, showing the best space efficiency.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.477-480
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• 2001

본 논문에서는 허프만 코딩의 기본 원리인 이진트리로부터 생성된 효율적인 일차원 검색테이블 구성과, 프로세싱 효율을 증가시키기 위한 수치연산 기법의 도입을 통하여 도출된 효율적인 허프만 디코딩 방법을 제시한다. 제안된 방법에서는 허프만 코드화 된 비트스트림으로부터 읽어 들인 비트 데이터를 직접 이진트리를 검색하기 위한 주소연산에 적용함으로써, 기존의 이진트리 검색을 위하여 수행되던 비교 및 분기문의 제거를 가능토록 하였다. 본 논문에서 제안하는 허프만 디코딩 기법은 기존의 비교 및 분기구분에 의하여 수행되던 허프만 디코딩 기법대비 30%이상의 검색속도 증가 및 이진트리 방식의 검색을 수행하기 위하여 필요로 하는 검색테이블에서 존재하던 데이터 및 노드간의 연결주소를 저장하기 위하여 사용되던 메모리 공간을 효율적으로 제거할 수 있는 일차원 검색테이블을 구성함으최써, 기존 방법대비 1/3의 메모리 공간만을 사용하도록 하였다. 제안된 허프만 디코딩 기법의 성능평가를 위하여 MPEG-2 AAC의 허프만 디코더에 적용한 결과 기존의 순차검색방법에 의한 디코딩 기법대비 198%의 성능향상 결과를 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.19 no.2
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• pp.365-371
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• 2015

CB tree represents the binary trie by a compact binary sequence. However, retrieval time grows fast since the more keys stored in the trie, longer the binary sequences are. In addition it is inefficient for frequent key insertion/deletion. HCB tree is a hierarchical CB tree consisting of small binary tries. However it can not avoid shift operations and have to scan an additional table to refer child or parent trie. In order to improve retrieval performance and avoid shift operations when keys are inserted or deleted, we in this paper represent each separated trie by a full binary trie and then assign the unique identifier to it. Finally the theoretical evaluations show that both the proposed approach and HCB tree provides better than CB tree for key retrieval. The proposed approach shows the highest performance in case of key insertion/deletion and moreover requires only 71%~89% of storage as compared with CB tree.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.36 no.1
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• pp.57-67
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• 2009

Packet forwarding in the Internet routers is to find out the longest prefix that matches the destination address of an input packet and to forward the input packet to the output port designated by the longest matched prefix. The IP address lookup is the key of the packet forwarding, and it is required to have efficient data structures and search algorithms to provide the high-speed lookup performance. In this paper, an efficient IP address lookup algorithm using binary search is investigated. Most of the existing binary search algorithms are not efficient in search performance since they do not provide a balanced search. The proposed binary search algorithm performs perfectly balanced binary search using switch pointers. The performance of the proposed algorithm is evaluated using actual backbone routing data and it is shown that the proposed algorithm provides very good search performance without increasing the memory amount storing the forwarding table. The proposed algorithm also provides very good scalability since it can be easily extended for multi-way search and for large forwarding tables

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.32 no.4
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• pp.543-550
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• 2005

Demand for better services in the Internet has been increasing due to the rapid growth of the Internet, and hence next generation routers are required to perform intelligent packet classification. For a given classifier defining packet attributes or contents, packet classification is the process of identifying the highest priority rule to which a packet conforms. A notable characteristic of real classifiers is that a packet matches only a small number of distinct source-destination prefix pairs. Therefore, a lot of schemes have been proposed to filter rules based on source and destination prefix pairs. However, most of the schemes are based on sequential one-dimensional searches using trio which requires huge memory. In this paper, we proposea memory-efficient two-dimensional search scheme using source and destination prefix pairs. By constructing binary prefix tree, source prefix search and destination prefix search are simultaneously performed in a binary tree. Moreover, the proposed two-dimensional binary prefix tree does not include any empty internal nodes, and hence memory waste of previous trio-based structures is completely eliminated.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.3 no.1
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• pp.165-174
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• 1998

본 연구는 기존의 한글 전자사전의 단점들인 과다한 검색 횟수, 비효율적인 주 기억장치 사용, 이미 구축된 사전에 새로운 단어에 대한 추가·삭제의 난이성 등을 해결할 수 있는 다차원 이진트리 구조 기반의 한글 전자사전의 설계 및 구현을 그 내용으로 하고 있다. 본 논문에서 구현된 한글 전자사전의 검색시간 성능평가를 위해 입력 키워드의 종류에 따라 실험1, 실험2 의 두가지 성능평가를 수행하였다. 실험1에서는 구현된 사전의 단어를 입력 키워드로 사용하여 실험하였으며 그 결과로서 제안한 사전구조가 검색 속도 면에서 기존의 트라이 사전구조보다 약 1.5배의 성능향상을 부여주고 있음을 보았다. 실험 2는 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전이 트라이 구조의 한글 전자사전보다 약 2.3배의 성능향상을 이루고 있음을 보여주고 있다. 한편, 사전 구축시 필요한 주기억장치 용량에 대한 성능평가 결과는 트라이구조사전은 1.987Kbyte를 가지는 반면 제안한 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전은 1.136Kbyte를 가지므로 약 1.8배의 성능향상을 보여주고 있다.

• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 1998.03a
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• pp.221-227
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• 1998

본 연구에서는 지금까지 한글 전자사전이 가지고 있는 과다한 검색 횟수, 비효율적인 주기억 장치 사용, 이미 구축된 사전에 새로운 단어에 대한 추가·삭제의 어려움에 대한 단점들을 개선하기 위하여 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전을 구현한다. 본 논문에서 구현된 한글 전자사전의 검색시간 성능평가를 위해 입력 키워드의 종류에 따라 실험1, 실험2로 나누어 성능평가를 한 결과, 실험 1에서는 구현된 사전의 단어를 입력 키워드로 사용하여 실험한 결과 제안한 사전구조가 검색 속도면에서 기존의 트라이 사전구조 보다 약 1.5배 성능향상을 보여주고 있으며 실험 2 결과도 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전이 트라이 구조의 한글 전자사전보다 약 2.3배의 성능향상을 보여주고 있다. 한편 사전 구축 시 필요한 주 기억 장치 용량에 대한 성능평가 결과는 트라이구조사전은 1.987Kbyte를 가지는 반면 제안한 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전은 1.136Kbyte를 가지므로 1.8배의 성능 향상을 보여주고 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10c
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• pp.118-123
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• 2006

DNA 시퀀스 데이터베이스 규모의 급격한 증가 추세를 고려할 때, DNA 시퀀스 검색 연산을 보다 효과적으로 지원할 수 있는 인덱싱 및 질의 처리 기술이 요구 된다. 접미어 트리는 DNA 시퀀스 검색을 위한 좋은 인덱스 구조로 알려져 왔다. 그러나 접미어 트리는 그 구조적 특성으로 인하여 저장공간, 검색 성능, DBMS와의 통합 등의 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이와 같은 접미어 트리의 문제점들을 해결하는 DNA 시퀀스 검색을 위한 새로운 인덱스 구조를 제안하고, 이를 기반으로 하는 효율적인 질의 처리 방식을 제안한다. 제안된 인덱스 기법은 이진 트라이를 기본 구조로 채택하며 DNA 시퀀스의 윈도우 서브 시퀀스를 인덱싱 대상으로 한다. 유사 서브 시퀀스 검색을 위한 질의 처리 알고리즘은 기본적으로 다이나믹 프로그래밍 기법에 근거하여 이진 트라이를 루트로부터 너비 우선(breadth-first) 방식으로 운행하며, 경로 상에 존재하는 모든 유사 서브 시퀀스를 검색해 낸다. 제안된 기법의 우수성을 검증하기 위하여, 기존의 접미어 트리와의 비교 실험을 통한 성능 평가를 수행하였다. 실험 결과에 의하면, 제안된 인덱스 기법은 접미어 트리에 비하여 약 30%의 작은 저장 공간을 가지고도 수배에서 수십배의 검색 성능의 개선 효과를 나타낸다.