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2023 Fiscal Year Annual Research Report

文字列の辞書式順序の組合せ論とその応用

Research Project

Project/Area Number 20H04141
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

坂内 英夫  東京医科歯科大学, M&Dデータ科学センター, 教授 (20323644)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井 智弘  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (20773360)
関 新之助  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30624944)
稲永 俊介  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (60448404)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
KeywordsLyndon 語 / Lyndon 配列 / 辞書式圧縮 / FM-index
Outline of Annual Research Achievements

本年度の主な成果は以下のとおりである。 1) 入力文字列長 n, アルファベットサイズσ とする時、入力の表現長 n log σ ビットに対して計算機のワード長 log n ビットを定数時間で処理できることを利用し、文字列の各位置から始まる最長 Lyndon 語の長さ、すなわち文字列のLyndon 木・配列の表現をO(n logσ/log n) の劣線形時間で計算できるアルゴリズムを示した。2) 最小 LZ-End 圧縮問題、最小連長圧縮 SLP (RLSP) 問題および最小コラージュシステム問題の3つの辞書式圧縮の問題がNP 完全であることを示した。また、LZ-End と RLSLP については MAX-SAT による定式化を示し、高速なMAX-SAT ソルバを利用することである程度の長さの文字列について現実的な時間で計算できることを示した。3) 与えられた文字列に部分列として含まれる最長の Lyndon 語を求める問題に関し、文字列の各接頭辞に対して順にこれを計算するオンラインな設定において、昨年度得られていたO(n^3σ) 時間・領域のアルゴリズムをO(n^3) 時間・領域に改善できることを示した。4) Prefix-free parsing を FM-index に組み入れる手法を提案した。Prefix-free parsing で文字列をフレーズに分割し、その性質を利用することでフレーズ単位の検索を行うことが可能となり、従来法と比べてデータ構造のサイズをさほど大きくすることなく、特に長い検索クエリを高速化できることを示した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] Dalhousie University(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      Dalhousie University
  • [Int'l Joint Research] Technical University of Dortmund/Munster University(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Technical University of Dortmund/Munster University
  • [Int'l Joint Research] University of Florida(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Florida
  • [Int'l Joint Research] University of Helsinki(フィンランド)

    • Country Name
      FINLAND
    • Counterpart Institution
      University of Helsinki
  • [Journal Article] Pfp-fm: an accelerated FM-index2024

    • Author(s)
      Hong Aaron、Oliva Marco、Koppl Dominik、Bannai Hideo、Boucher Christina、Gagie Travis
    • Journal Title

      Algorithms for Molecular Biology

      Volume: 19 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13015-024-00260-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On the Hardness of Smallest RLSLPs and Collage Systems2024

    • Author(s)
      Kawamoto Akiyoshi、I Tomohiro、Koppl Dominik、Bannai Hideo
    • Journal Title

      Proceedings of the Data Compression Conference 2024 (DCC 2024)

      Volume: - Pages: 243-252

    • DOI

      10.1109/DCC58796.2024.00032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acceleration of FM-Index Queries Through Prefix-Free Parsing2023

    • Author(s)
      Aaron Hong, Marco Oliva, Dominik Koppl, Hideo Bannai, Christina Boucher, Travis Gagie
    • Journal Title

      Proceedings of the 23rd International Workshop on Algorithms in Bioinformatics (WABI 2023)

      Volume: - Pages: 13:1-13:16

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.WABI.2023.13

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Linear-Time Computation of Generalized Minimal Absent Words for Multiple Strings2023

    • Author(s)
      Okabe Kouta、Mieno Takuya、Nakashima Yuto、Inenaga Shunsuke、Bannai Hideo
    • Journal Title

      Proceedings of the 30th International Symposium on String Processing and Information Retrieval (SPIRE 2023)

      Volume: - Pages: 331~344

    • DOI

      10.1007/978-3-031-43980-3_27

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lyndon Arrays in Sublinear Time2023

    • Author(s)
      Hideo Bannai, Jonas Ellert
    • Journal Title

      Proceedings of the 31st Annual European Symposium on Algorithms (ESA 2023)

      Volume: - Pages: 14:1-14:16

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ESA.2023.14

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Optimal LZ-End Parsing Is Hard2023

    • Author(s)
      Hideo Bannai, Mitsuru Funakoshi, Kazuhiro Kurita, Yuto Nakashima, Kazuhisa Seto, Takeaki Uno
    • Journal Title

      Proceedings of the 34th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM 2023)

      Volume: - Pages: 3:1-3:11

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.CPM.2023.3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Linear-time computation of DAWGs, symmetric indexing structures, and MAWs for integer alphabets2023

    • Author(s)
      Fujishige Yuta、Tsujimaru Yuki、Inenaga Shunsuke、Bannai Hideo、Takeda Masayuki
    • Journal Title

      Theoretical Computer Science

      Volume: 973 Pages: 114093~114093

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2023.114093

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Longest bordered and periodic subsequences2023

    • Author(s)
      Bannai Hideo、I Tomohiro、Koppl Dominik
    • Journal Title

      Information Processing Letters

      Volume: 182 Pages: 106398~106398

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2023.106398

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Computing Longest Lyndon Subsequences and Longest Common Lyndon Subsequences2023

    • Author(s)
      Bannai Hideo、I. Tomohiro、Kociumaka Tomasz、Koppl Dominik、Puglisi Simon J.
    • Journal Title

      Algorithmica

      Volume: 86 Pages: 735~756

    • DOI

      10.1007/s00453-023-01125-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the Hardness of Smallest RLSLPs and Collage Systems2024

    • Author(s)
      Kawamoto Akiyoshi、I Tomohiro、Koppl Dominik、Bannai Hideo
    • Organizer
      Data Compression Conference 2024 (DCC 2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acceleration of FM-Index Queries Through Prefix-Free Parsing2023

    • Author(s)
      Aaron Hong, Marco Oliva, Dominik Koppl, Hideo Bannai, Christina Boucher, Travis Gagie
    • Organizer
      23rd International Workshop on Algorithms in Bioinformatics (WABI 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Linear-Time Computation of Generalized Minimal Absent Words for Multiple Strings2023

    • Author(s)
      Okabe Kouta、Mieno Takuya、Nakashima Yuto、Inenaga Shunsuke、Bannai Hideo
    • Organizer
      30th International Symposium on String Processing and Information Retrieval (SPIRE 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lyndon Arrays in Sublinear Time2023

    • Author(s)
      Hideo Bannai, Jonas Ellert
    • Organizer
      31st Annual European Symposium on Algorithms (ESA 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimal LZ-End Parsing Is Hard2023

    • Author(s)
      Hideo Bannai, Mitsuru Funakoshi, Kazuhiro Kurita, Yuto Nakashima, Kazuhisa Seto, Takeaki Uno
    • Organizer
      34th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM 2023)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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