외부 이진 트리 직렬화
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외부 이진 트리 직렬화(External Binary Tree Serialization)은 외부 이진 트리에서 리프 노드에만 실제 데이터가 존재한다는 특성을 이용하여 트리의 구조와 데이터를 효율적으로 나누어 저장하는 직렬화 방식이다.
외부 이진 트리[편집 | 원본 편집]
외부 이진 트리(External Binary Tree)는 모든 내부 노드가 정확히 두 개의 자식을 가지며, 오직 리프 노드에만 실제 데이터가 저장되는 이진 트리이다. 이러한 구조는 탐색 트리나 허프만 트리, 정적 집합 표현 등에서 활용된다.
직렬화 방식[편집 | 원본 편집]
외부 이진 트리 직렬화는 다음의 두 시퀀스로 나누어 트리 전체를 표현한다.
- 구조 시퀀스(structure sequence): 전위 순회(preorder traversal) 순서로 각 노드가 내부 노드이면 0, 리프 노드이면 1로 표시한다.
- 데이터 시퀀스(data sequence): 전위 순회 순서로 등장하는 리프 노드들의 데이터를 나열한다.
이 방식을 통해 구조 정보와 실제 데이터를 분리하여 저장할 수 있으며, 역직렬화를 통해 원래 트리를 복원할 수 있다.
예시[편집 | 원본 편집]
다음은 외부 이진 트리의 구조와 그 직렬화 결과이다.
트리 구조:
●
/ \
● ●
/ \ / \
A B C D
전위 순회 기준 직렬화 결과:
- 구조 시퀀스: 0 0 1 1 0 1 1
- 데이터 시퀀스: A B C D
설명:
- 루트와 그 자식 두 개는 내부 노드이므로 0으로 표현된다.
- 리프 노드 A, B, C, D는 1로 표현되며, 이들의 데이터는 별도로 나열된다.
복원 방식[편집 | 원본 편집]
역직렬화는 다음 절차로 이루어진다.
- 구조 시퀀스를 앞에서부터 읽는다.
- 0을 만나면 내부 노드로 간주하고, 왼쪽과 오른쪽 자식을 재귀적으로 생성한다.
- 1을 만나면 데이터 시퀀스에서 데이터를 하나 꺼내 리프 노드를 생성한다.
- 4. 모든 구조 시퀀스를 처리하면 완전한 트리를 복원할 수 있다.
장점[편집 | 원본 편집]
- 구조 정보와 데이터가 분리되어 효율적인 저장 및 처리 가능
- 트리 복원이 간단하며, 이진 형식 저장에 적합
- 구조 시퀀스를 통한 트리 형태 분석이 용이함
단점[편집 | 원본 편집]
- 리프 노드 수가 적을 경우 구조 시퀀스가 비대해질 수 있음
- 리프 외 위치에 데이터가 필요한 경우에는 사용 불가
같이 보기[편집 | 원본 편집]
참고 문헌[편집 | 원본 편집]
- Donald E. Knuth, "The Art of Computer Programming, Volume 1: Fundamental Algorithms", Addison-Wesley, 1997.
- Peter Brass, "Advanced Data Structures", Cambridge University Press, 2008.
