「木構造と自然数の重複あり集合は等価だよね」というはなしをする。簡潔データ構造な人向けに言うとLOUDSの話。 とはいえこの記事は特に簡潔データ構造の知識を要求しない。データ構造とか情報量とかに興味がある人全般を対象としている。 ※簡潔勢にとっては既知な話のはずなのであえて読む必要はないです。 まず結論から述べる。以下のような幅優先で番号を振った木構造を考える。 親 → 子 (1) → (2, 3) (2) → (4) (3) → (5)この木構造は以下の重複あり集合によって表現することができる。 { 2, 4, 5, 5, 5 }これだけ書くとなんのこと？と思われるかもしれない。そこでこれから2つのことを説明する。ひとつは「何故、木構造が自然数の重複あり集合で表現できるか」、もうひとつは「重複あり集合で表現することに何の意味があるか」ということ。 何故、木構造が自然数の重複あり集合で表現
久しぶりに論文を読んだ。 http://www.dcc.uchile.cl/~gnavarro/publ.html The Wavelet Matrix Claude & Navarro; SPIRE2012 "The Wavelet Matrix"はSPIRE2012のNavarro無双のうちの一本。タイトルからするとウェーブレット木の拡張のように思える。 機能としてはウェーブレット木と同一でデータ列に対するaccess,rank,selectを提供する。しかし実装は既存手法と比べて効率的でしかも簡単になっている。 これまでにウェーブレット木の実装としてはノードをポインタでつないだ普通の木として実装する方法(Standard Wavelet Tree. 論文のAlgorithm 1)と、木の階層ごとにノードをつなげた配列で表現する方法(Levelwise Wavelet Tree. 論文
はじめに 大規模なデータを扱うアプリケーションでは、速度とともに作業領域量も大きな問題となります。作業領域がメインメモリに収まらない場合、スワッピングが発生し、大幅な速度低下につながります。そのため近年、データ構造は高速なだけでなく、作業領域量が小さいことも求められています。今回紹介するのは2003年に提案されたデータ構造、wavelet tree（以下「WT」と表記）です。WTは圧縮索引やSuccinct Data Structureなど、データをコンパクトに表現する際に重要なデータ構造です。WTは文字列T[0...n-1]が与えられた時、次の2つの操作を定数時間でサポートします。 rank(p, c)――T[0...p]中のcの出現回数を返す select(i, c)――(i+1)番目のcの位置を返す WTの作業領域量は、文字列をそのまま保存した時の約2倍程度です。 対象読者 C++の
ウェーブレット木を習得したので忘れないうちにメモ。 参考: 高速かつ省メモリで文字列を扱うデータ構造「wavelet tree」 まずウェーブレット木の目的は文字列に対してrank()、select()を可能にすること。select()はrank()の逆関数で二分探索によって実装できるので、以下rank()についてのみ考える。 rank(pos, 1)はビットベクトルに対して定義される関数で、先頭のpos個で1のビットの個数を数えるというもの。rank(pos, 0)なら0のビットを数える。例えば ビットベクトル:10110010 rank(1,1) = 1 rank(5,1) = 3 rank(2,1) = 1 rank(6,1) = 3 rank(3,1) = 2 rank(7,1) = 4 rank(4,1) = 3 rank(8,1) = 4となる。で、この操作を文字列に拡張したい
最近、簡潔データ構造(Succinct Data Structure)まわりの論文を色々読んでいる。その中で良さそうなものをいくつかピックアップしてみた。まだ調査中なので他に良いものがあったら教えてもらえると嬉しいです。 (1) Space-efficient Static Trees and Graphs(link) G. Jacobson; IEEE1989 まずはLOUDS論文。簡潔データ構造の元祖なので最初に読むと良さげ。 (2) Succinct Indexable Dictionaries with Applications to Encoding k-ary Trees and Multisets(link) R. Raman, V. Raman, and S. S. Rao; SODA2002 簡潔ビットベクトルは通常n+o(n)なんだけど、これをnH0+o(n)にしたよ、
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