压缩后缀数组:实用构建与自索引高效应用

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"压缩后缀数组的实际实现及其在自索引中的应用" 本文深入探讨了压缩后缀数组(Compressed Suffix Array, CSA)的实际构建方法及其在自索引中的应用。压缩后缀数组是一种高效的数据结构,用于存储文本的后缀,以便快速执行字符串查询。在文本索引领域,它具有重要的地位,因为它能以较小的空间占用提供高效的搜索性能。 在本文中,作者Hongwei Huo、Longgang Chen、Jeffrey Scott Vitter和Yakov Nekrich提出了一种新的CSA构造方法,该方法能在线性时间内完成,并且所需的存储空间仅为2nHk + n + o(n)位,其中k ≤ clogσn - 1,c是小于1的常数,Hk表示第k阶熵。这里的n是文本字符的数量,σ是字符集的大小。这种优化的存储方案显著减少了空间需求,同时保持了索引的效率。 作者对比了他们的方法与两种已有的压缩索引技术——FM索引(FM-Index)和Sad-CSA。通过在Canterbury Corpus和Pizza&Chili Corpus这两个数据集上的实验,他们的算法在压缩率和查询时间上显示出了优于其他两种索引的优势。尤其在处理非均匀分布的数据时,新提出的存储方案表现更佳,但在处理均匀分布的数据时,可能不如其他方法。 自索引是一种特殊的索引,它自身包含足够的信息来检索自身的数据,无需额外的存储或访问原始数据。压缩后缀数组在自索引中的应用使得大规模文本数据的管理和查询变得更加高效。通过利用压缩技术,可以有效地减少存储需求,同时保持高效的查询性能,这对于大数据分析和文本挖掘等领域至关重要。 实验结果证明,新方法在处理各种类型的数据时表现出色,特别是在处理那些具有特定分布特征(如非均匀分布)的文本时。这表明,对于那些对存储和查询性能有严格要求的应用场景,采用压缩后缀数组的自索引策略可能是理想的解决方案。 这篇研究论文提供了关于压缩后缀数组实际构建和应用的新见解,为文本索引和自索引领域的研究者和实践者提供了有价值的参考。通过优化空间效率和查询速度,这项工作推动了压缩数据结构在实际应用中的边界,为未来的文本处理技术提供了新的可能性。