JP3601416B2 - Information retrieval method and apparatus - Google Patents

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忠功 細谷
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日本電気株式会社
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、2分探索木の1種であるパトリシアツリーを用いた情報検索に用いて好適な情報検索方法及び装置に関する。 The present invention relates to a suitable information retrieval method and apparatus using the information retrieval using the Patricia tree is a kind of binary search tree.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
情報検索システムは、所定の形式で蓄積した大量の情報の中から、目的とする情報を探し出すためのシステムである。 Information retrieval systems, from a large amount of information accumulated in a predetermined format, a system for locating the target information. 情報検索システムで用いられる検索方式の1つにパトリシアツリー方式と呼ばれるものがある。 One of the search method used in information retrieval systems is the so-called Patricia tree scheme. パトリシア(Patricia,“Practical Algorithm To Retrieve Information Code In Alphanumeric”)ツリーは良く知られた2分探索木の1種であり、パトリシアツリー方式の情報検索システムでは、あらかじめパトリシアツリーによって各情報のインデックスを作成しておき、このインデックスを検索することによって該当する情報が抽出される。 Patricia (Patricia, "Practical Algorithm To Retrieve Information Code In Alphanumeric") tree is a kind of binary search tree well known in the information retrieval system of a Patricia tree scheme, in advance to index the information by Patricia tree ; then, information corresponding by searching the index is extracted. 例えば、パトリシアツリー方式の全文検索システムでは、各文書内の全ての位置の文字を始点とする半無限部分文字列が文字コード順に並べ替えられてインデックスが作成され、検索キーの文字列がどの半無限部分文字列と一致するかを判定することで検索が行われる。 For example, in a Patricia tree scheme full text search system, the semi-infinite partial character strings starting from the character of all positions in the document is created index sorted in alphabetical, which half is a string of the retrieval key Search by determining whether it matches with infinite substring is performed. この際、実際の検索処理では文字列はビット列として扱われる。 At this time, the character string in the actual search process is treated as a bit string.
【0003】 [0003]
図7を参照してパトリシアツリー方式による情報検索方法の一例を説明する。 Referring to FIG 7 illustrates an example of an information retrieval method according to Patricia tree scheme. 図7はパトリシアツリーの一例を示す図であり、この場合、パトリシアツリーはルートN0およびノードN1〜N7と、各ノードにおいて比較されるビット位置の値“0”と“1”に対応する各1対のリンク(あるいはエッジ)L1,L2,L3,L4,…,L16を有して形成されている。 Figure 7 is a diagram showing an example of a Patricia tree, where each 1 is Patricia tree root N0 and node N1 to N7, corresponding to "1" to the value "0" of the bit position to be compared at each node a pair of links (or edges) L1, L2, L3, L4, ..., are formed with a L16. この場合、各ノードN1,N2,N3,…,N7には、各4ビットのデータ“0000”,“0010”,“0100”,…,“0111”が検索キーとして登録されている。 In this case, each node N1, N2, N3, ..., the N7, each 4-bit data "0000", "0010", "0100", ..., "0111" is registered as a search key. 例えば、検索対象のデータが“0010”である場合、ルートN0では次のノードとして検索対象データ“0010”の最も左側のビット値“0”に対応するリンクL1でつながれているノードN1が選択される。 For example, if the search target data is "0010", the node N1 is selected that is connected by a link L1 corresponding to the leftmost bit value "0" of the search target data "0010" as the next node in the route N0 that. ノードN1では、データ“0010”の左から2番目のビット値“0”に対応するリンクL2でつながれているノードN2が選択される。 In the node N1, the node N2 that are connected by links L2 corresponding to the data "0010" left from the second bit value of "0" is selected. ノードN2では、左から3番目のビット値“1”に対応するリンクL6でつながれているノードN5が選択される。 In the node N2, the node N5 which is connected by a link L6 corresponding to the third bit value of "1" from the left is selected. そして、ノードN5では、左から4番目のビット値“0”に対応するリンクL11でつながれているノードN2が再び選択されて、ノードN2に対応する値が探索結果として抽出される。 Then, the node N5, and the selected node N2 that are connected by links L11 corresponding to the fourth bit value "0" from the left again, the values ​​corresponding to the node N2 is extracted as a result of the search. 図7に示すように、パトリシアツリー方式では、各ノードに検索キーを置くことで、検索中の検索キー全体の比較を、実質1回におさめることができるようになっている。 As shown in FIG. 7, the Patricia tree method, by placing a search key to each node, the comparison of the entire search key in the search, so that it can fit substantially once.
【0004】 [0004]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、上述したような従来技術には次のような問題点があった。 However, in the prior art as described above has the following problems. 第1の問題点は、各ノードに下位ノードへのリンクポインタを必ず2つ持つということである。 The first problem is that of having two always a link pointer to the subordinate node to each node. その理由は、2分木を形成するため検索キーのある部分のビット値“0”、“1”それぞれに対応するノードをリンクする必要があるためである。 The reason is that 2 minutes the bit value "0" of the portion of the search key in order to form a tree, "1" is because it is necessary to link the corresponding node, respectively. 第2の問題点は、検索終了を判定するために同時に複数のノードの情報を参照する必要があるということである。 The second problem is that it is necessary to refer to the information of a plurality of nodes simultaneously to determine the search end. その理由は、パトリシアでは当該ノードから次のノードへのリンクが上向きになった場合に検索成功となるが、リンク先の次ノードの検索キーの検査位置と当該ノードの検索キーの検査位置を比較するため、当該ノードの情報を保存しておく必要があるためである。 The reason is that the link from the node to the next node in Patricia although the search succeeds if it becomes upward, compare inspection position of the destination search key inspection position and the node of the search key of the next node to is because it is necessary to store the information of the node. これらの問題点はパトリシアツリーを構成する際のメモリ使用量の増大、および複数のノードの情報へアクセスするための処理手順の増加という影響を及ぼす。 These problems increase in memory usage when configuring Patricia tree, and influence of an increase in the processing procedures for accessing information of a plurality of nodes.
【0005】 [0005]
本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであって、従来に比べ、処理手順を減少させてノード検索の高速化を図るとともに、メモリ使用量を低減することができる情報検索方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of the above problems, than the conventional, with reduced processing steps increase the speed of the node search, information retrieval method that can reduce the memory usage Another object of the invention is to provide a device.
【0006】 [0006]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、2分探索木を用いた情報検索方法において、各ノードに対応するデータの記憶領域を、キーを示すデータを格納する第1の記憶領域と、1つの他のノードへのリンクポインタを格納する第2の記憶領域と、第2の記憶領域に格納したリンクポインタのリンク方向を示すデータを格納する第3の記憶領域と、第1の記憶領域に格納したデータの中の検査対象となるデータの位置を示すデータを格納する第4の記憶領域とから構成し、前記各ノードに対応するデータのうち、共通のノードを上位のノードとする1対の下位ノードに対応する1組のデータを連続した記憶領域に格納し、各ノードについて検索処理を行う際に、第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値である場合、第2 To solve the above problems, an invention according to claim 1, wherein, in the information retrieval method using a binary search tree, the storage area of ​​the data for each node, a first storage area for storing data indicating a key When, a second storage area for storing the link pointer to one other node, and a third storage area for storing data that indicates the link direction of the second link pointer stored in the storage area, first It consists of a fourth storage area for storing data indicating the position of the inspection subject to data in the data stored in the storage area, among the data corresponding to each node, and the node of the upper common node to 1 stored in contiguous storage area a set of data corresponding to the lower node of the pair, when performing a search process for each node, the value stored in the third storage area is a first predetermined value If it is, the second 記憶領域に格納されているリンクポインタが示すノードが検索対象となるノードであると判定し、第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値と異なる第2の所定の値である場合、第1の記憶領域中のデータの第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータと、第2の記憶領域に格納されているリンクポインタとに基づいて次に処理を行う下位ノードへのリンクポインタを決定することを特徴とする。 Node indicating link pointer stored in the storage area is determined as a node to be searched, the second predetermined value the value stored in the third memory area is different from the first predetermined value If it is, the position of the data specified in the fourth data in the storage area of ​​the data in the first storage area, then the process based on the link pointers stored in the second storage area and determining a link pointer to the lower node to perform. 請求項2記載の発明は、各ノードについて検索処理を行う際に、前記第3の記憶領域に格納されている値が前記第1の所定の値である場合で、前記第2の記憶領域にリンクポインタが格納されていないときは、検索失敗であると判定することを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, when performing a search process for each node, if the third value stored in the storage area of ​​a said first predetermined value, to the second storage area when the link pointer is not stored, and judging that the search failed.
【0007】 [0007]
請求項3記載の発明は、次に処理を行う下位ノードへのリンクポインタを決定する際に、前記第1の記憶領域中のデータの前記第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータが第3の所定の値である場合に第2の記憶領域に格納されているリンクポインタを下位ノードへのリンクポインタとし、前記第1の記憶領域中のデータの前記第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータが第3の所定の値と異なる第4の所定の値である場合に第2の記憶領域に格納されているリンクポインタに予め決められた第5の所定の値を加えた値を下位ノードへのリンクポインタとすることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, then in determining the link pointer to a lower node performs processing, the position designated by the data in the fourth memory area of ​​the data in the first storage area data a second link pointer stored in the storage area and a link pointer to the subordinate node in the case of the third predetermined value, said fourth memory area in the first data in the storage area fifth predetermined of data positions of the data specified by the predetermined in the third predetermined value different from the fourth of the second link pointer stored in the storage area when a predetermined value characterized by the addition of values ​​values ​​and link pointer to the lower node. 請求項4記載の発明は、前記各ノードに対応するデータの記憶領域が、さらに各ノード固有情報へのポインタを格納する第5の記憶領域を有し、前記第3の記憶領域に格納されている値が前記第1の所定の値であって、かつ前記第1の記憶領域にキーを示すデータを格納するノードに対応する第5の記憶領域にノード固有情報へのポインタが格納されていることを特徴とする。 Fourth aspect of the present invention, the storage area of ​​the data corresponding to each node further has a fifth storage area for storing a pointer to the node-specific information, stored in said third memory area a are values ​​of the first predetermined value, and a pointer to the first of the fifth node-specific information in the storage area that corresponds to a node for storing data indicating a key to a storage area is stored it is characterized in. 請求項5記載の発明は、さらに、前記第3の記憶領域に格納されている値が前記第2の所定の値であって、かつ前記第2の記憶領域に、前記第1の記憶領域にキーを示すデータを格納されているノードに対応するリンクポインタが格納されているノードに対応する前記第5の記憶領域に、リンク先ノードと同一のノード固有情報へのポインタが格納されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, further, the third value stored in the storage area of ​​a second predetermined value, and in the second storage area, in the first storage area the fifth storage area corresponding to the node link pointer corresponding to the nodes stored data indicating the key is stored, the pointer to the link destination node same node unique information and is stored the features.
【0008】 [0008]
請求項6記載の発明は、2分探索木を用いた情報検索装置において、キーを示すデータを格納する第1の記憶領域と、1つの他のノードへのリンクポインタを格納する第2の記憶領域と、第2の記憶領域に格納したリンクポインタのリンク方向を示すデータを格納する第3の記憶領域と、第1の記憶領域に格納したデータの中の検査対象となるデータの位置を示すデータを格納する第4の記憶領域とから構成された各ノードに対応するデータの記憶領域を有するものであって、かつ 前記各ノードに対応するデータのうち、共通のノードを上位のノードとする1対の下位ノードに対応する1組のデータを連続した記憶領域に格納する記憶手段と、各ノードについて検索処理を行う際に、第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値であ According to a sixth aspect of the invention, in the information retrieval apparatus using a binary search tree, a first memory area for storing data indicating a key, second storage for the link pointer to one other node It shows the area, a third storage area for storing data that indicates the link direction of the link pointer stored in the second storage area, an inspection target position data made in the data stored in the first storage area be those having a fourth memory area of ​​data corresponding to each node configured from a storage area that stores the data, and among the data corresponding to each node, the common node and the upper node storage means for storing in the storage area continuously a set of data corresponding to the lower node of the pair, when performing a search process for each node, the value stored in the third storage area is a first predetermined value der of る場合、第2の記憶領域に格納されているリンクポインタが示すノードが検索対象となるノードであると判定する手段と、第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値と異なる第2の所定の値である場合、第1の記憶領域中のデータの第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータと、第2の記憶領域に格納されているリンクポインタとに基づいて次に処理を行う下位ノードへのリンクポインタを決定する手段とを備えることを特徴とする。 That case, means for determining a node indicating a second link pointer stored in the storage area is a node to be retrieved, the value stored in the third storage area is a first predetermined value and if it is different from the second predetermined value, the first position of the data specified in the fourth data in the storage area of ​​the data in the storage area, a second link pointer stored in the storage area characterized in that it comprises a means for determining a link pointer to a lower node performs the following processing based on and.
【0009】 [0009]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings will be described embodiments of the present invention. 図1は、本実施の形態におけるパトリシアツリーのノードの構造を示す説明図である。 Figure 1 is an explanatory view showing the structure of a node of a Patricia tree in this embodiment. 図1を参照すると、本発明ではパトリシアツリーのノード2aは検索キー2a1、リンクポインタ2a2、リンク方向ビット2a3、キー検査位置2a4、ノード(エントリ)固有情報へのポインタ2a5を含んでいる。 Referring to FIG. 1, the node 2a of the Patricia tree in the present invention is a search key 2a1, link pointer 2a2, link direction bit 2a3, key inspection position 2a4, it contains a pointer 2a5 to the node (entry) specific information. また、他の各ノード2b1,2b2も、同様に、検索キー2b11,2b21、リンクポインタ2b12,2b22、リンク方向ビット2b13,2b23、キー検査位置2b14,2b24、ノード固有情報へのポインタ2b15,2b25をそれぞれ含んでいる。 Further, each of the other nodes 2b1,2b2 likewise, the search key 2B11,2b21, link pointer 2B12,2b22, link direction bit 2B13,2b23, key inspection position 2B14,2b24, a pointer 2b15,2b25 to the node-specific information each contain. パトリシアツリーはまた、定数としてノード長29を所定の記憶領域に保持する。 Patricia tree also maintains the node length 29 in a predetermined storage area as a constant.
【0010】 [0010]
検索キー2a1,2b11,2b21はそれぞれパトリシアツリーを構成する検索キーとして使用される。 Each search key 2a1,2b11,2b21 is used as a search key constituting the Patricia tree. リンクポインタ2a2,2b12,2b22はそれぞれ上位ノードまたは下位ノードへのポインタを格納する。 Link pointer 2a2,2b12,2b22 stores a pointer to the upper node or a lower node, respectively. リンク方向ビット2a3,2b13,2b23はそれぞれリンクポインタ2a2,2b12,2b22に格納されたポインタの性質を規定し、リンク方向ビット2a3,2b13,2b23が“0”の場合はリンクポインタ2a2,2b12,2b22がNULLまたは上位ノードの先頭ポインタを格納し、リンク方向ビット2a3,2b13,2b23が“1”の場合はリンクポインタ2a2,2b12,2b22が左下位ノードの先頭ポインタを格納する。 Link Direction bit 2a3,2b13,2b23 defines the nature of the pointer which is respectively stored in the link pointer 2A2,2b12,2b22, link pointers in the case of link direction bit 2a3,2b13,2b23 is "0" 2a2,2b12,2b22 There is stored the head pointer is NULL or an ancestor, in the case of link direction bit 2a3,2b13,2b23 is "1" link pointer 2a2,2b12,2b22 stores a head pointer in the lower left position node. 図1に示す例では、ノード2aは、検索キー2a1としてパトリシアツリーを構成する検索キーを保持し、リンクポインタ2a2として左下位ノード2b1へのポインタを格納している。 In the example shown in FIG. 1, the node 2a holds the search key constituting the Patricia tree as a search key 2a1, stores the pointer to the lower left position node 2b1 as a link pointer 2a2. この場合リンク方向ビット2a3には“1”が格納されている。 In this case, the link direction bit 2a3 are stored is "1".
【0011】 [0011]
キー検査位置2a4,2b14,2b24はそれぞれパトリシアツリーの各ノードにおける検索対象28の中の左側を起点とした検査位置(ビット位置)を格納する。 Key inspection position 2a4,2b14,2b24 stores inspection position starting from the left side of the search target 28 at each node of a Patricia tree, respectively (bit position). ノード固有情報へのポインタ2a5,2b1,2b2はそれぞれ検索成功で終了した後の処理で使用する管理情報へのポインタを格納する。 Pointer to the node-specific information 2a5,2b1,2b2 stores a pointer to the management information to be used in the process after the completion of a search success, respectively. ノード固有情報へのポインタ2a5,2b1,2b2が検索処理の途中で参照されることはない。 It is not that the pointer 2a5,2b1,2b2 to node-specific information is referenced during the search process. 本実施の形態では、root(ルート)ノードを除き各ノードは図1の左下位ノード2b1と右下位ノード2b2のように常に2つのノードが記憶領域中で連続した領域を占めるように配置される。 In this embodiment, each node except the root (root) node is arranged to occupy an area that is always two nodes are continuous in the storage area as the lower left position node 2b1 and right subordinate nodes 2b2 in FIG. 1 . したがって、左下位ノード2b1へのポインタを格納しているリンクポインタ2a2に、ノード長29を加えることで、右下位ノード2b2のポインタの値を得ることができる。 Therefore, the link pointer 2a2 that stores pointers to a lower left position node 2b1, by adding a node length 29, it is possible to obtain the value of the pointer of the right lower node 2b2. 検索対象28は検索キー2a1,2b11,2b21と同一の大きさで検索の対象となる値を格納する。 It searched 28 stores subject to the value of the search using a search key 2a1,2b11,2b21 same size and. ここでは、各データがビット列として扱われている。 Here, each data is treated as a bit string. ノード長29はノード2a,2b1,2b2の長さ(データ長)を格納する。 Node length 29 nodes 2a, stores the length of 2b1 and 2b2 (data length). ただし、2つのノードの配置の仕方は上記のものに限定されず、例えば、右下位ノードと左下位ノードの位置を入れ替えたり、リンクポインタの値を右下位ノードに対応するものとしてそこからノード長を減じることで左下位ノードに対応する値を得るようにしてもよい。 However, the way of arrangement of the two nodes is not limited to the above, for example, node length therefrom or replacing the position of the right lower node and left lower position node, as corresponding values ​​of the link pointer to the right lower node it may be obtained a value corresponding to the lower left position node by subtracting the.
【0012】 [0012]
次に図2に示すノード2aに関する検索動作について図4に示すフローチャートを参照して説明する。 It will now be described with reference to a flowchart shown in FIG. 4 for the search operation for the node 2a shown in FIG. 本実施の形態における検索処理は、所定の記憶装置を備えたCPU(中央処理装置)によって実行される。 Search processing in the present embodiment is executed by a CPU (central processing unit) having a predetermined storage device. 検索対象、各ノード、およびノード長のデータは、検索処理の際、その記憶装置内に格納される。 Search target data for each node, and the node length, during the search process, is stored in the storage device. また、CPUによって実行されるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体あるいは通信回線を介して頒布することが可能である。 Further, the program executed by the CPU can be distributed via a computer-readable recording medium or a communication line. 図2の構成において、検索対象28とノード2aについての検索動作は、まずノード2aのリンク方向ビット2a3を調べることから開始される(図4のステップS1)。 In the configuration of FIG. 2, the search operation for the search target 28 and the node 2a begins by first examining the link direction bit 2a3 node 2a (step S1 in FIG. 4). リンク方向ビット2a3が“0”の場合は次にリンクポインタ2a2を調べる(ステップS6)。 If the link direction bit 2a3 is "0" then examine the link pointer 2a2 (step S6). リンク方向ビット2a3が“0”の場合でリンクポインタ2a2がNULLのときは該当するノードが存在しないことになるので検索失敗となり検索動作を終了する。 Link Direction bit 2a3 is "0" is a link pointer 2a2 in the case of the search ends and failures will search operation since there will be no applicable if the node is NULL. リンク方向ビット2a3が“0”の場合でリンクポインタ2a2がNULL以外のときはそのポインタの指すノードが検索対象28と一致する検索キーを持つノードなので、リンクポインタ2a2の指すノード(この場合図示していない上位のノード)の内容を読み込んで(ステップS7)、ノード固有情報へのポインタの指すノード固有情報を得て(ステップS8)検索成功となり検索動作を終了する。 Since the link pointer 2a2 in case of link direction bit 2a3 is "0" is a node with a search key node pointed to the pointer when non-NULL matches the search target 28, the node pointed to by the link pointer 2a2 (in this case shown loading the contents of the higher node) not (step S7), and obtains node-specific information pointed to by the pointer to the node-specific information (step S8) to end the search success will search operation.
【0013】 [0013]
一方、図4において、ステップS1でリンク方向ビット2a3が“1”の場合は検索続行となる。 On the other hand, in FIG. 4, the link direction bit 2a3 in step S1 is the search continues in the case of "1". 検索対象28の左側を起点としたキー検査位置2a4の示す位置の値を調べる(ステップS2,S3)。 Checking the value of the position indicated by the key test position 2a4 STARTING FROM left search target 28 (step S2, S3). 検査対象28の中のキー検査位置2a4の示す位置の値が“1”ならば、パトリシアツリーの右下位ノードをたどる事を意味するので、リンクポインタ2a2にノード長29を加えた値をポインタとして、そのポインタの指す内容を右下位ノードの内容として新しく読み込む(ステップS4)。 Key inspection position value of the position indicated by 2a4 is if "1" in the test object 28, this means that follows the right subordinate nodes of a Patricia tree, a value obtained by adding the node length 29 to the link pointer 2a2 as a pointer reads new contents pointed to the pointer as the content of the right lower node (step S4). 検索対象28のキー検査位置2a4の示す位置の値が“0”ならばパトリシアツリーの左下位ノードをたどる事を意味するので、リンクポインタ2a2の指す内容を左下位ノードの内容として読み込む(ステップS5)。 Since the search value of the position indicated by the key inspection position 2a4 of the target 28 means that follow the lower left position node of a Patricia tree if "0", read the contents pointed to by the link pointer 2a2 as the contents of the lower-left position node (step S5 ). ステップS1からステップS5までの検索動作をリンク方向ビット2a3,2b13,2b23,…が“0”になるまで繰り返す。 Link search operation from step S1 to step S5 direction bit 2a3,2b13,2b23, ... is repeated until the "0".
【0014】 [0014]
次に、図2と図3に示すパトリシアツリー表現、及び図4のフローチャートを参照して本実施の形態の動作について具体例を示して詳細に説明する。 Next, Patricia tree representation shown in FIGS. 2 and 3, and with reference to the flowchart of FIG. 4 shows an example operation of this embodiment will be described in detail. この例では、パトリシアツリーのうち、3つの下位ノードが図2、図3のように構成されているものとする。 In this example, of the Patricia tree, it is assumed that three sub-nodes are configured as in FIG. 2, FIG. 図2は各ノードの持つ値と相互の位置関係、図3はそのパトリシアツリー表現である。 Figure 2 is a value mutual positional relationship and held by each node, FIG. 3 is a Patricia tree representation. また図1の検索対象28に対応する検査対象30のキーには“00110”が、図1のノード長29に対応するノード長31には各ノードのノード長が設定されている。 Also the "00110" in the key of the inspection object 30 corresponding to the searched 28 in FIG. 1, is set the node length of each node is the node length 31 corresponding to the node length 29 of FIG. 図2に示すノード3a1およびノード3a2は図示していない上位のノードからリンクされた左下位および右下位のノードである。 Node 3a1 and nodes shown in FIG. 2 3a2 is a node has been the lower left position and the right lower link from the node of the upper (not shown). ただしノード3a2は図3では図示を省略している。 However node 3a2 is not shown in FIG.
【0015】 [0015]
図2において、ノード3a1では、検索キー3a11にデータ“00100”が、リンクポインタ3a12にノード3b1へのポインタ(図2および図3のリンクL1)が、リンク方向ビット3a13に“1”が、キー検索位置3a14に“3”が、そして、ノード固有情報へのポインタ3a15にノード固有情報4aへのポインタが、それぞれ格納されている。 2, the node 3a1, data "00100" in the search key 3a11, pointer to the link pointer 3a12 to node 3b1 (Link L1 of FIG. 2 and FIG. 3) is "1" in the link direction bit 3A13, key "3" in the search position 3A14, and the node pointer to the node-specific information 4a in the pointer 3a15 to specific information, are stored, respectively. ノード3b1では、リンクポインタ3b12にNULLが、リンク方向ビット3b13に“0”がそれぞれ格納されている。 In the node 3b1, NULL link pointer 3b12 is, the link direction bit 3b13 "0" are stored, respectively. ノード3b2では、検索キー3b21にデータ“00110”が、リンクポインタ3b22にノード3c1へのポインタ(リンクL2)が、リンク方向ビット3b23に“1”が、キー検索位置3b24に“4”が、そして、ノード固有情報へのポインタ3b25にノード固有情報4aへのポインタが、それぞれ格納されている。 In the node 3b2, the data "00110" in the search key 3B21, pointer to the link pointer 3b22 to node 3c1 (link L2) is "1" in the link direction bit 3B23, "4" in the key search position 3b24 Then, , the node pointer to the node-specific information 4a in the pointer 3b25 to specific information, are stored, respectively.
【0016】 [0016]
ノード3c1では、リンクポインタ3c12にノード3a1へのポインタ(リンクL3)が、リンク方向ビット3c13に“0”が、それぞれ格納されている。 In the node 3c1, pointer to the link pointer 3c12 to the node 3a1 (links L3) is "0" in the link direction bit 3C13, are stored, respectively. ノード3c2では、検索キー3b21にデータ“00111”が、リンクポインタ3c22にノード3d1へのポインタ(リンクL4)が、リンク方向ビット3c23に“1”が、キー検索位置3c24に“5”が、そして、ノード固有情報へのポインタ3c25にノード固有情報4cへのポインタが、それぞれ格納されている。 In the node 3c2, the data "00111" in the search key 3B21, pointer to the link pointer 3c22 to node 3d1 (link L4) is linked to the direction bit 3C23 "1" is, the "5" key search position 3c24 Then, , the node pointer to the node-specific information 4c pointer 3c25 to specific information, are stored, respectively. ノード3d1では、リンクポインタ3d12にノード3b2へのポインタ(リンクL6)が、リンク方向ビット3d13に“0”が、それぞれ格納されている。 In the node 3d1, pointer to the link pointer 3d12 to node 3b2 (link L6) is "0" in the link direction bit 3D13, are stored respectively. ノード3d2では、リンクポインタ3d22にノード3c2へのポインタ(リンクL5)が、リンク方向ビット3d23に“0”が、それぞれ格納されている。 In the node 3d2, pointer to the link pointer 3d22 to node 3c2 (link L5) is "0" in the link direction bit 3D23, are stored respectively.
【0017】 [0017]
次に、図4に示すフローチャートを参照して、図2および図3に示すノードに関する検索動作について説明する。 Next, with reference to a flowchart shown in FIG. 4, described search operation for the node shown in FIGS. 今、与えられた検索対象30“00110”についてノード3a1との比較を行うとする。 Now, the search target 30 "00110" given is compared with the node 3a1. この場合、まずリンク方向ビット3a13を調べる(ステップS1)。 In this case, first examine the link direction bit 3A13 (step S1). この値は“1”なので検索続行となる。 This value is "1", so the search continues. 下位ノードをたどるため、次にキー検索位置3a14を調べると値が“3”なので、検索対象30の左から3番目の値を調べる(ステップS2、S3)。 For following the lower node, then the key search position 3a14 so examining the value of "3" to examine the third value from the left of the search target 30 (step S2, S3). すると値は“1”なので、右下位ノード3b2をたどるために、リンクポインタ3a12にノード長31の値を加えた値を次のノードへのポインタとして内容を読み込み、新しいノードとしてノード3b2を得る(ステップS5)。 Then the value is because "1", in order to follow the right lower node 3b2, reads the contents of a value obtained by adding the value of the node length 31 to the link pointer 3a12 as a pointer to the next node, obtain a node 3b2 as a new node ( step S5).
【0018】 [0018]
次にリンク方向ビット3b23を調べ(ステップS1)、値が“1”なので検索続行となる。 Next examine the link direction bit 3B23 (step S1), the value becomes "1", so the search continues. キー検索位置3b24の値が“4”なので、検索対象30の左から4番目の値を調べる(ステップS2、S3)。 Key search position value of 3b24 is so "4", examine the fourth value from the left of the search target 30 (step S2, S3). すると値は“1”なので、右下位ノード3c2をたどるためにリンクポインタ3b22にノード長31の値を加えた値を次のノードへのポインタとして内容を読み込み、新しいノードとしてノード3c2を得る(ステップS5)。 Then value since "1", reads the contents of the value obtained by adding the value of the node length 31 to the link pointer 3b22 to follow the right lower node 3c2 as a pointer to the next node to obtain the node 3c2 as the new node (step S5).
【0019】 [0019]
以下同様に検索対象30とキー検査位置3c24から左下位ノード3d1を得るが、このノードのリンク方向ビット3d13を調べると(ステップS1)値が“0”なので次にリンクポインタ3d12を調べる(ステップS6)。 Obtaining a lower left position node 3d1 from similarly searched 30 and the key inspection position 3c24 below, examining the link direction bit 3d13 of the node (step S1) value is "0" because then examine the link pointer 3d12 (step S6 ). すると値はNULLではないのでリンクポインタ3d12の指すノード3b2が検索対象ノードとなり、ノード3b2の内容を読み込む(ステップS7)。 Then the value is not a NULL becomes node 3b2 search node pointed to by the link pointer 3d12, read the contents of the node 3b2 (step S7). 最後にノード固有情報へのポインタ3b25の指すノード固有情報を得て(ステップS8)検索を終了する。 Finally to obtain node specific information pointed to 3b25 to the node-specific information (step S8) and terminates the search.
【0020】 [0020]
次に、本発明の他の実施の形態について図5および図6を参照して詳細に説明する。 Next, another embodiment of the present invention with reference to FIGS. 5 and 6 will be described in detail. 図5を参照すると、本実施の形態は、上記実施の形態と比較して、リンク方向ビットが“1”であって、検索キーを持っているノード3a1、3b2、3c2がそれぞれノード固有情報4a,4b,4cへのポインタ3a15、3b25、3c25を持つとともに、他のノードへのリンクポインタ3a12,3b22,3c22を持つ点では一致しているものの、リンク方向ビットが“0”であって、検索キーを持っているノード3a1、3b2、3c2をリンク先とするノード3c1,3d1,3d2もそれぞれリンク先のノード3a1、3b2、3c2と同じノード固有情報4a,4b,4cを指すポインタ3c15,3d15,3d25を有する点で異なっている。 Referring to FIG. 5, this embodiment, as compared with the above embodiment, the link direction bit is a "1", has a search key node 3a1,3b2,3c2 each node-specific information 4a , 4b, together with a pointer 3a15,3b25,3c25 to 4c, although in terms with a link pointer 3a12,3b22,3c22 to other nodes are consistent, a link direction bit is "0", the search same node node 3c1,3d1,3d2 to the node 3a1,3b2,3c2 have the key to link to be respectively linked nodes 3a1,3b2,3c2 specific information 4a, 4b, the pointer points to 4c 3c15,3d15, It is different in that it has a 3d25.
【0021】 [0021]
図5と図6のフローチャートを参照して本実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。 It will be described in detail the overall operation of the reference to the embodiment of the flowchart of FIG. 5 and FIG. 6. 図6のステップS1〜S5で示される本実施の形態における動作は、図2〜図4で示された上記の実施の形態のステップS1〜S5と同一のため、説明は省略する。 Operation in the present embodiment represented by step S1~S5 in FIG. 6, for the same steps S1~S5 embodiment of the shown in FIGS. 2-4, description thereof is omitted. 図6に示すフローチャートは、図5に示すフローチャートのステップS7の処理を省略したものである。 Flowchart shown in FIG. 6 is obtained by omitting the processing in step S7 of the flowchart shown in FIG. 図2に示された実施の形態では、リンク方向ビットが“0”でかつリンクポインタがNULLでない場合はさらにリンクポインタの指す検索対象ノードを読み込んだ後にノード固有情報を得ていた。 In the embodiment shown in FIG. 2, the link direction bit is "0" and the link pointer was obtained node-specific information after reading the search node pointed to by the further link pointer if not NULL. 本実施の形態ではリンク方向ビットが“0”でかつリンクポインタがNULLでないノードにもノード固有情報へのポインタを設定する。 In this embodiment the link direction bit is "0" and the link pointer is set a pointer to be node-specific information to the node not NULL.
【0022】 [0022]
次に、具体例を用いて説明する。 It will be described with reference to specific examples. 図5に示すフローにおいて図2と同様に検索対象30のキー“00110”について検索処理を行っていくと、ノード3d1を得たところでリンク方向ビット3d13が“0”となるなので、リンクポインタ3d12を調べる(図6のステップS1、S6)。 If intended to make the search process for key "00110" similarly searched 30 and 2 in the flow shown in FIG. 5, since such link direction bit 3d13 where to obtain a node 3d1 is "0", a link pointer 3d12 examine (step S1, S6 in FIG. 6). するとリンクポインタ3d12の値はNULLでないのでノード3d1は検索対象ノードを指すリンクポインタを持つことになる。 Then the value of the link pointer 3d12 node 3d1 because not NULL will have a link pointer to the search node. そこで、検索対象ノードと同じ値をもつノード固有情報へのポインタ3d15の指すノード固有情報4bを読み込んで(ステップS7)検索成功となる。 Therefore, it reads the node-specific information 4b pointed to 3d15 of the node-specific information having the same value as the search target node (step S7) search is successful.
【0023】 [0023]
本実施の形態は、リンク方向ビットが“0”でかつリンクポインタがNULLでないノードが、リンクポインタが示すノードと同一のノード固有情報へのポインタを持つよう構成する必要があるが、検索成功時のノード読み込み処理を1ステップ減らせるため、より高速に検索処理が行えるという新たな効果を有する。 This embodiment, link direction bit is "0" and the link pointer is not NULL node, it is necessary to configure to have a pointer to the node indicated by the link pointer of the same node unique information, when searching success for reduce the node read processing one step, with a new effect that higher speed search processing can be performed.
【0024】 [0024]
以上説明したように、本発明によれば、2分探索木の1種であるパトリシアツリーにおいて従来に比べノード検索を高速に行える構成を提供できる。 As described above, according to the present invention, a node searches compared to conventional in Patricia tree is a kind of binary search trees can provide a structure that allows high speed. 本発明についてその特徴をまとめると以下のようになる。 The present invention is summarized as follows its features. 図1において、本発明ではパトリシアツリーを構成するノード2aについて、通常の2分木では2つ必要となる下位ノードへのリンクポインタを1つだけリンクポインタ2a2として持たせる。 1, in the present invention for the node 2a constituting the Patricia tree, in a normal binary tree to have a link pointer to the subordinate node comprising two required as a link pointer 2a2 only one. リンクポインタ2a2は左方向の下位ノードのポインタであり、かつノード長28を加えて右方向の下位ノードのポインタとしても解釈される。 Link pointer 2a2 is a pointer left lower node, and is also interpreted as a pointer to addition right lower nodes node length 28. リンク先の選択は、検索キー2a1の中の、左を起点としたキー検査位置2a4の示す値によって区別される。 Selection of the link destination, in the search key 2a1, are distinguished by the value indicated by the key test position 2a4 STARTING FROM left.
【0025】 [0025]
検索処理においては、まずリンクポインタ2a2を調べ、NULLならば検索失敗となり処理を終了する。 In the search process, first examined the link pointer 2a2, the process is terminated will be NULL if the search fails. NULL以外ならば次にリンク方向ビット2a3を調べ、“0”ならばそのポインタの示すノードが検索対象となるノードであり検索成功となる。 If not NULL then examine the link direction bit 2a3, "0" if a node node indicated by the pointer is searched as a search success. “1”ならば検索を続行し、検索対象28の中のキー検査位置2a4の示す位置の値とリンクポインタ2a3の組み合わせにより次の下位ノードへのポインタを決定する。 "1" if you continue searching, by a combination of the value of the position and the link pointer 2a3 indicated by the key test position 2a4 of the search target 28 to determine the pointer to the next lower node. このように当該ノード以外の記憶領域の参照、およびノードの内容の退避処理などを行うことなく当該ノード上の情報だけでパトリシアツリー検索の続行/成功/失敗を判定することができるため、メモリ読み込み時間の短縮および複数記憶領域の使用に伴う処理手順の削減によりノード検索を高速に行うことを可能にする。 It is possible to determine in this way the reference storage area other than the node, and only by Patricia tree search continuation / success / failure information on the node without performing such node process of saving the contents of a memory read the node search by reducing the processing steps associated with the use of shortening and multiple storage areas of time makes it possible to perform a high speed.
【0026】 [0026]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
本発明による第1の効果は、パトリシアツリーにおいてノード検索が高速に行えることにある。 The first effect of the present invention is to perform node search fast in a Patricia tree. その理由は、各ノードでリンク方向ビットを持つことにより該ノード上の情報のみで検索続行/成功/失敗が判定できるためである。 This is because the search continues / success / failure information only on the node can be determined by having a link direction bit at each node. 第2の効果は、パトリシアツリーを構成する際のメモリ使用量が低減できることにある。 The second effect is to reduce memory usage in constructing Patricia tree. その理由は、左右下位ノードが常に連続した記憶領域を占めるよう構成されるため、ノード長情報を独立して保持しておくことにより各ノードに左右下位ノードへのポインタを1つだけ持てばよいためである。 The reason is that since the left and right subordinate nodes is always configured to occupy contiguous storage area, may have as pointers one to the left and right lower nodes to each node by holding independently node length information This is because.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の情報検索方法におけるパトリシアツリーのノードの構造例を示す説明図。 Figure 1 is an explanatory diagram showing a structural example of a node of a Patricia tree in the information retrieval method of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態による各ノードの持つ値と相互の位置関係を示す説明図。 Explanatory view showing values ​​mutual positional relationship and held by each node according to an embodiment of the present invention; FIG.
【図3】図2に示す各ノードをパトリシアツリー表現で示す説明図。 Figure 3 is an explanatory view showing each node in a Patricia tree representation shown in FIG.
【図4】本発明の一実施の形態における情報検索の動作を示すフローチャート。 4 is a flowchart showing the operation of the information retrieval in the embodiment of the present invention.
【図5】図2に示す各ノードの構成の変形例を示す説明図。 Figure 5 is an explanatory view showing a modified example of the configuration of each node shown in FIG.
【図6】図6に示すノードの構成を用いた情報検索の動作を示すフローチャート。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the information retrieval using the configuration of the node shown in FIG.
【図7】従来の情報検索方法におけるパトリシアツリーのノードの構造例を示す説明図。 Figure 7 is an explanatory diagram showing a structural example of a node of a Patricia tree in the conventional information retrieval methods.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
2a,2b1,2b2,3a1,3a2,3b1,3b2,3c1,3c2,3d1,3d2…ノード2a1,2b11,2b21,3a11,3b21,3c21…検索キー2a2,2b12,2b22,3a12,3b22,3c12,3c22,3d12,3d22…リンクポインタ2a3,2b13,2b23,3a13,3b13,3b23,3c13,3c23,3d13,3d23…リンク方向ビット2a4,2b14,2b24,3a14,3b24,3c24…キー検査位置2a5,2b15,2b25,3a15,3b25,3c25…ノード固有情報へのポインタ28,30…検索対象29,31…ノード長 2a, 2b1,2b2,3a1,3a2,3b1,3b2,3c1,3c2,3d1,3d2 ... node 2a1,2b11,2b21,3a11,3b21,3c21 ... search key 2a2,2b12,2b22,3a12,3b22,3c12,3c22 , 3d12,3d22 ... link pointer 2a3,2b13,2b23,3a13,3b13,3b23,3c13,3c23,3d13,3d23 ... link direction bit 2a4,2b14,2b24,3a14,3b24,3c24 ... key inspection position 2a5,2b15,2b25 , the pointer 28, 30 ... searched for 29, 31 ... node length to 3a15,3b25,3c25 ... node-specific information

Claims (6)

  1. 2分探索木を用いた情報検索方法において、 An information retrieval method using a binary search tree,
    各ノードに対応するデータの記憶領域を、キーを示すデータを格納する第1の記憶領域と、1つの他のノードへのリンクポインタを格納する第2の記憶領域と、第2の記憶領域に格納したリンクポインタのリンク方向を示すデータを格納する第3の記憶領域と、第1の記憶領域に格納したデータの中の検査対象となるデータの位置を示すデータを格納する第4の記憶領域とから構成し、 The storage area of ​​the data for each node, a first storage area for storing data indicating a key, and a second storage area for storing the link pointer to one other node, the second storage area a third storage area for storing data that indicates the link direction of the storage and link pointer, a fourth storage area for storing data indicating the inspection target position data made in the data stored in the first storage area It consists of a,
    前記各ノードに対応するデータのうち、共通のノードを上位のノードとする1対の下位ノードに対応する1組のデータを連続した記憶領域に格納し、 Wherein among the data corresponding to each node, and stored in a storage area continuous set of data corresponding common node to the lower node of a pair of the upper node,
    各ノードについて検索処理を行う際に、 When performing a search process for each node,
    第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値である場合、第2の記憶領域に格納されているリンクポインタが示すノードが検索対象となるノードであると判定し、 If the value stored in the third storage area is a first predetermined value, it determines that node indicating a second link pointer stored in the storage area is the node to be searched,
    第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値と異なる第2の所定の値である場合、第1の記憶領域中のデータの第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータと、第2の記憶領域に格納されているリンクポインタとに基づいて次に処理を行う下位ノードへのリンクポインタを決定することを特徴とする情報検索方法。 If the value stored in the third memory area is the second predetermined value different from the first predetermined value, it is specified in the fourth data in the storage area of ​​the data in the first storage area that the position of the data, information retrieval method characterized by determining a link pointer to a lower node performs the following processing based on the second link pointer stored in the storage area.
  2. 各ノードについて検索処理を行う際に、前記第3の記憶領域に格納されている値が前記第1の所定の値である場合で、前記第2の記憶領域にリンクポインタが格納されていないときは、検索失敗であると判定することを特徴とする請求項1記載の情報検索方法。 When performing a search process for each node, if the third value stored in the storage area of ​​a said first predetermined value, when said second link pointers in the storage area is not stored the information retrieval method according to claim 1, wherein determining that a search failure.
  3. 次に処理を行う下位ノードへのリンクポインタを決定する際に、前記第1の記憶領域中のデータの前記第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータが第3の所定の値である場合に第2の記憶領域に格納されているリンクポインタを下位ノードへのリンクポインタとし、前記第1の記憶領域中のデータの前記第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータが第3の所定の値と異なる第4の所定の値である場合に第2の記憶領域に格納されているリンクポインタに予め決められた第5の所定の値を加えた値を下位ノードへのリンクポインタとすることを特徴とする請求項1又は2記載の情報検索方法。 Then in determining the link pointer to a lower node performs processing, the first of the fourth data is a third position designated by the data in the storage area of ​​the predetermined value of the data in the storage area a second link pointer stored in the storage area in the case where the link pointer to a lower node, the position designated by the data in said fourth memory area of ​​the first data in the storage area lower node a fifth value obtained by adding a predetermined value of the data is predetermined to a third predetermined value different from the fourth of the second link pointer stored in the storage area when a predetermined value information search method according to claim 1, wherein a is a link pointer to.
  4. 前記各ノードに対応するデータの記憶領域が、さらに各ノード固有情報へのポインタを格納する第5の記憶領域を有し、 A data storage area corresponding to said each node further has a fifth storage area for storing a pointer to the node-specific information,
    前記第3の記憶領域に格納されている値が前記第1の所定の値であって、かつ前記第1の記憶領域にキーを示すデータを格納するノードに対応する第5の記憶領域にノード固有情報へのポインタが格納されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の情報検索方法。 The third of the value stored in the storage area is a first predetermined value, and the fifth node in the storage area that corresponds to a node for storing data indicating a key in the first storage area information search method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that pointers to specific information is stored.
  5. さらに、前記第3の記憶領域に格納されている値が前記第2の所定の値であって、かつ前記第2の記憶領域に、前記第1の記憶領域にキーを示すデータを格納されているノードに対応するリンクポインタが格納されているノードに対応する前記第5の記憶領域に、リンク先ノードと同一のノード固有情報へのポインタが格納されていることを特徴とする請求項4記載の情報検索方法。 Further, the third value stored in the storage area of ​​a second predetermined value, and in the second storage area, is stored data indicating the key in the first storage area the fifth storage area link pointer corresponding to have the node corresponds to a node that is stored, according to claim 4, wherein the pointer to the linked node same node unique information and is stored the method of information retrieval.
  6. 2分探索木を用いた情報検索装置において、 In the information retrieval apparatus using a binary search tree,
    キーを示すデータを格納する第1の記憶領域と、1つの他のノードへのリンクポインタを格納する第2の記憶領域と、第2の記憶領域に格納したリンクポインタのリンク方向を示すデータを格納する第3の記憶領域と、第1の記憶領域に格納したデータの中の検査対象となるデータの位置を示すデータを格納する第4の記憶領域とから構成された各ノードに対応するデータの記憶領域を有するものであって、かつ 前記各ノードに対応するデータのうち、共通のノードを上位のノードとする1対の下位ノードに対応する1組のデータを連続した記憶領域に格納する記憶手段と、 A first memory area for storing data indicating a key, and a second storage area for storing the link pointer to one other node, the data indicating the link direction of the link pointer stored in the second storage area a third memory area for storing data corresponding to each node and a fourth storage area for storing data indicating the position of the inspection subject to data in the data stored in the first storage area It is of having a storage area, and wherein among the data corresponding to each node is stored in the storage area continuously a set of data corresponding common node to the lower node of a pair of the upper node a storage means,
    各ノードについて検索処理を行う際に、 When performing a search process for each node,
    第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値である場合、第2の記憶領域に格納されているリンクポインタが示すノードが検索対象となるノードであると判定する手段と、 If the value stored in the third storage area is a first predetermined value, means for determining a node indicating a second link pointer stored in the storage area is a node to be retrieved ,
    第3の記憶領域に格納されている値が第1の所定の値と異なる第2の所定の値である場合、第1の記憶領域中のデータの第4の記憶領域中のデータで指定される位置のデータと、第2の記憶領域に格納されているリンクポインタとに基づいて次に処理を行う下位ノードへのリンクポインタを決定する手段とを備えることを特徴とする情報検索装置。 If the value stored in the third memory area is the second predetermined value different from the first predetermined value, it is specified in the fourth data in the storage area of ​​the data in the first storage area that the position of the data, the information retrieval apparatus comprising: a means for determining a link pointer to a lower node performs the following processing based on the link pointers second is stored in the storage area.
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