• 제목/요약/키워드: suffix array

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접미사 배열을 이용한 Suffix-Prefix가 일치하는 모든 쌍 찾기 (Finding All-Pairs Suffix-Prefix Matching Using Suffix Array)

  • 한선미;우진운
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권5호
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    • pp.221-228
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    • 2010
  • 최근 문자열 연산들이 계산 생물학 및 인터넷의 보안, 검색 분야에 응용되면서 효율적인 문자열 연산을 위한 다양한 자료구조와 알고리즘이 연구되고 있다. suffix-prefix가 일치하는 모든 쌍 찾기는 두 개 이상의 문자열이 주어질 때 각 쌍의 문자열에 대해 가장 긴 suffix와 일치하는 prefix를 찾는 것으로 가장 짧은 슈퍼스트링을 검출하는 근사 알고리즘에서 사용될 뿐만 아니라 생물정보학, 데이터 압축 분야에서도 중요하게 사용된다. 본 논문에서는 접미사 배열을 이용하는 suffix-prefix가 일치하는 모든 쌍 찾기 알고리즘을 제안하며 O($k{\cdot}m$) 시간 복잡도를 가진다. 접미사 배열 알고리즘이 접미사 트리 알고리즘 보다 소요 시간과 메모리 면에서 더 우수함을 실험을 통해서 제시한다.

Improving Lookup Time Complexity of Compressed Suffix Arrays using Multi-ary Wavelet Tree

  • Wu, Zheng;Na, Joong-Chae;Kim, Min-Hwan;Kim, Dong-Kyue
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.1-4
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    • 2009
  • In a given text T of size n, we need to search for the information that we are interested. In order to support fast searching, an index must be constructed by preprocessing the text. Suffix array is a kind of index data structure. The compressed suffix array (CSA) is one of the compressed indices based on the regularity of the suffix array, and can be compressed to the $k^{th}$ order empirical entropy. In this paper we improve the lookup time complexity of the compressed suffix array by using the multi-ary wavelet tree at the cost of more space. In our implementation, the lookup time complexity of the compressed suffix array is O(${\log}_{\sigma}^{\varepsilon/(1-{\varepsilon})}\;n\;{\log}_r\;\sigma$), and the space of the compressed suffix array is ${\varepsilon}^{-1}\;nH_k(T)+O(n\;{\log}\;{\log}\;n/{\log}^{\varepsilon}_{\sigma}\;n)$ bits, where a is the size of alphabet, $H_k$ is the kth order empirical entropy r is the branching factor of the multi-ary wavelet tree such that $2{\leq}r{\leq}\sqrt{n}$ and $r{\leq}O({\log}^{1-{\varepsilon}}_{\sigma}\;n)$ and 0 < $\varepsilon$ < 1/2 is a constant.

써픽스 배열 합병을 이용한 일반화된 써픽스 배열의 효율적인 구축 알고리즘 (Efficient Construction of Generalized Suffix Arrays by Merging Suffix Arrays)

  • 전정은;박희진;김동규
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권6호
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    • pp.268-278
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    • 2005
  • 본 논문에서는 A와 B의 써픽스 배열이 주어졌을 때 두 배열을 합병하여 이들의 일반화된 써픽스 배열을 구축하는 방법을 연구하였다. 흘수 써픽스와 짝수 써픽스같이 특별한 경우의 두 써픽스를 합병하는 알고리즘은 이미 발표되었지만, A와 』가 임의의 문자열인 일반적인 경우 두 써픽스 배열을 합병하는 효율적인 알고리즘은 아직 개발되지 않았다. 따라서 현재까지는 A와 B의 써픽스 배열을 합병하기 위해서 A와 B의 써픽스 배열이 이미 주어져 있음에도 불구하고 A$\#$B$\$$라는 문자열에 대한 써픽스 배열을 다시 구축해야했다. 본 논문에서는 상수 문자집합이나 정수 문자집합에서 정의된 임의의 두 문자열 A와 B에 대한 써픽스 배열을 합병하는 효율적인 알고리즘을 제시한다. 실험결과 상수문자집합의 경우 A$\#$B$\$$에대한 써픽스 배열을 다시 구축하는 것보다 합병하는 것이 5배 정도 빨랐다. 여기서 제시한 알고리즘은 써픽스 배열 A에서 스트링 B의 모든 써픽스를 검색하여야 한다. 이를 위해 써픽스 배열에서 정의한 써픽스 링크를 사용하였고, 또 써픽스 링크를 계산하는 효율적인 알고리즘도 개발하였다. 써픽스 링크는 생물정보학에서 사용되는 매칭 통계나 최장 공통 부분 문자열 검색처럼 다른 스트링의 써픽스 배열에서 주어진 스트링의 모든 써픽스를 찾는 데 이용할 수 있으므로, 이를 계산하는 효율적인 방법을 제시한 것 역시 많은 의미를 가진다. 실험을 통해 여기서 제시한 방법이 기존 알고리즘 중 가장 빠른 방법보다 3$\~$4배 정도 빠르다는 것을 보였다.

실시간 속기 자막 환경에서 멀티미디어 정보 검색을 위한 Prefix Array (The Prefix Array for Multimedia Information Retrieval in the Real-Time Stenograph)

  • 김동주;김한우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.521-523
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    • 2006
  • This paper proposes an algorithm and its data structure to support real-time full-text search for the streamed or broadcasted multimedia data containing real-time stenograph text. Since the traditional indexing method used at information retrieval area uses the linguistic information, there is a heavy cost. Therefore, we propose the algorithm and its data structure based on suffix array, which is a simple data structure and has low space complexity. Suffix array is useful frequently to search for huge text. However, subtitle text of multimedia data is to get longer by time. Therefore, suffix array must be reconstructed because subtitle text is continually changed. We propose the data structure called prefix array and search algorithm using it.

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압축된 써픽스 배열 구축의 실제적인 성능 비교 (Comparisons of Practical Performance for Constructing Compressed Suffix Arrays)

  • 박치성;김민환;이석환;권기룡;김동규
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권5_6호
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    • pp.169-175
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    • 2007
  • 써픽스 배열은 기본적인 전체 텍스트 인덱스 자료구조로서, 반복되는 패턴 질의 수행 시 효율적으로 사용될 수 있다. 유용한 전체 텍스트 인덱스 자료구조들이 많이 제안되어왔음에도 불구하고, O(nlogn)-비트 공간을 필요로 하는 공통적인 문제점으로 인하여 보다 효율적으로 공간을 사용할 수 있는 방법에 대한 필요성이 요구되었다. 하지만 기 개발된 압축된 써픽스 배열이나 FM-인덱스와 같은 것들 또한 이미 존재하는 써픽스 배열에서부터 구축되어야 하기 때문에 실제적인 사용 공간을 줄일 수는 없었다. 최근, 써픽스 배열을 구축할 필요 없이 텍스트로부터 직접 압축된 써픽스 배열을 구축할 수 있는 두 가지 알고리즘들이 제안되었다. 본 논문에서는 실험을 통해 자료구조 구축 시간과 구축 시 필요로 하는 최대 사용 공간, 구축이 끝난 후 최종 자료구조의 크기 등을 측정함으로써 이 두 가지 압축된 써픽스 배열 구축 알고리즘과 기존의 써픽스 배열들과의 실제적인 성능을 비교한다.

실용적인 접미사 정렬 알고리즘의 개선 (Improvement of Practical Suffix Sorting Algorithm)

  • 정태영;이태형;박근수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권2호
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    • pp.68-72
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    • 2009
  • 접미사 배열은 주어진 문자열 내의 모든 접미사를 사전식 순서로 저장하는 자료 구조로, 많은 저장 공간을 사용하는 접미사 트리를 대체하면서 여러 가지 문자열 관련 문제에 사용되고 있다. 이를 O(n) 시간 내에 생성하는 것과 더불어, 실세계 입력에 대하여 작은 시간과 공간을 사용하여 구성하는 알고리즘들 역시 제안되어 왔다. 본 논문은 Maniscalco와 Puglisi[1]가 제안한 접미사 정렬 알고리즘을 분석하고, 프로그램의 수행 시간을 개선한 새로운 알고리즘을 제안한다.

A Generalization of the Linearized Suffix Tree to Square Matrices

  • Na, Joong-Chae;Lee, Sun-Ho;Kim, Dong-Kyue
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.1760-1766
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    • 2010
  • The linearized suffix tree (LST) is an array data structure supporting traversals on suffix trees. We apply this LST to two dimensional (2D) suffix trees and obtain a space-efficient substitution of 2D suffix trees. Given an $n{\times}n$ text matrix and an $m{\times}m$ pattern matrix over an alphabet ${\Sigma}$, our 2D-LST provides pattern matching in $O(m^2log{\mid}{\Sigma}{\mid})$ time and $O(n^2)$ space.

접미사 배열을 이용한 시간과 공간 효율적인 검색 (Time and Space Efficient Search with Suffix Arrays)

  • 최용욱;심정섭;박근수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권5호
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    • pp.260-267
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    • 2005
  • 길이가 n인 알파벳 $\Sigma$상의 텍스트 T에서 패턴 P를 효율적으로 검색하기 위해 접미사 트리와 접미사 배열이 널리 쓰이고 있다. 접미사 배열이 접미사 트리보다 더 적은 공간을 사용하기 때문에 텍스트의 길이가 긴 경우에는 접미사 배열이 더 선호되고 있다. 최근에는 접미사 배열을 이용한 O(${\mid}P{\mid}{\codt}{\mid}{\Sigma}{\mid}) 시간과 O(${\mid}P{\mid}{\codt}log{\mid}{\Sigma}{\mid}$) 시간 검색 알고리즘들이 개발되었다. 본 논문에서는 접미사 배열을 이용한 시간과 공간 효율적인 알고리즘들을 제시한다. 하나의 알고리즘은 O(${\mid}P{\mid}{\codt}{\mid}{\Sigma}{\mid}$) 비트 공간을 사용하여 O(${\mid}P{\mid}$) 시간에 수행되고, 다른 하나는 O($n{\cdot}log{\mid}{\Sigma}{\mid}+{\mid}{\Sigma}{\mid}{\cdot}$nlog log n/logn)비트 공간을 사용하여 O(${\mid}P{\mid}{\codt}log{\mid}{\Sigma}{\mid}$) 시간에 수행되는데, 두 번째 알고리즘은 보다 효율적인 공간을 사용하면서 여전히 빠른 알고리즘이다. 본 논문이 제시하는 알고리즘들이 시간과 공간에 있어 기존의 알고리즘들보다 더 효율적인 알고리즘들임을 실험을 통해 보여주고 있다.

DNA 스트링에 대하여 써픽스 배열을 구축하는 빠른 알고리즘 (Fast Construction of Suffix Arrays for DNA Strings)

  • 조준하;김남희;권기룡;김동규
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권8호
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    • pp.319-326
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    • 2007
  • DNA 스트링과 같은 대용량의 데이타에 대한 빠른 검색을 수행하기 위해서는 전체 텍스트 인덱스 자료구조를 구축하여 검색하는 방법이 효율적이다. 가장 일반적인 인덱스 자료구조는 써픽스 트리와 써픽스 배열이다. 써픽스 배열은 써픽스 트리보다 적은 공간을 사용하기 때문에 DNA 스트링과 같은 대용량의 데이타에 적합한 자료구조이다. 기존의 써픽스 배열 구축 알고리즘들은 정수 문자집합에 적합한 알고리즘들이어서 DNA 스트링에 적합하지 않았다. 본 논문에서는 DNA 스트링의 문자집합이 4로 고정되어 있는 사실을 이용하여 DNA 스트링에 대한 써픽스 배열을 마르게 구축하는 방법을 제안한다. 고정길이 문자집합에 효율적인 Kim et. al.[1]의 알고리즘의 인코딩 과정과 합병 과정 개선으로 전체 구축 시간을 향상시켰다. 실험 결과 1.3배에서 1.6배 정도 구축 속도가 향상되었으며, 기존의 다른 써픽스 배열 구축 알고리즘들과 비교한 결과에서도 대부분 가장 빠르게 써픽스 배열을 구축하였다.

외부 메모리에서 문자열을 효율적으로 탐색하기 위한 인덱스 자료 구조 (An Index Data Structure for String Search in External Memory)

  • 나중채;박근수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권11_12호
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    • pp.598-607
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    • 2005
  • 본 논문에서는 새로운 외부 메모리 인덱스 자료 구조인 접미사 B-tree를 제안한다. 접미사 B-tree는 String B-tree와 마찬가지로 문자열을 키로 가지는 B-tree이다. String B-tree의 노드는 복잡한 Patricia ie로 구현된 반면, 접미사 B-tree의 노드는 일반적인 B-tree처럼 배열로 구현되어 보다 간단하고 구현하기 쉽다. 그럼에도 불구하고 접미사 B-tree에서 배열을 이용하여 String B-tree만큼 효율적으로 분기를 찾을 수 있다. 결과적으로 문자열 알고리즘 분야에서 기본적이고 중요한 문제인 문자열 매칭을 String B-tree와 동일한 디스크 접근을 사용하여 수행할 수 있다.