子圖同構(gòu)問題中索引構(gòu)建方法研究.pdf

1、子圖同構(gòu)查詢是指在給定的數(shù)據(jù)圖中搜索所有與查詢圖結(jié)構(gòu)相同的子圖。子圖同構(gòu)的研究在多種領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，例如，蛋白質(zhì)相互作用分析，化合物研究，圖分類，場景分析，電子電路的計算機輔助設(shè)計等等。在理論上，子圖同構(gòu)查詢屬于NP-Complete問題，但研究者在真實數(shù)據(jù)集上做了大量的工作以期在合理的時間內(nèi)解決這個問題。為了進行高效的子圖同構(gòu)查詢，需要為數(shù)據(jù)圖構(gòu)建相應(yīng)的索引，但是現(xiàn)有的索引構(gòu)建方法效率低、擴展性差。因此，本文針對子圖同構(gòu)查詢中數(shù)據(jù)圖的

2、索引構(gòu)建問題展開研究，具體研究內(nèi)容如下。
　　首先，通過深入分析現(xiàn)有的子圖同構(gòu)查詢中數(shù)據(jù)圖的索引構(gòu)建方法，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有方法效率低、擴展性差的原因是：(1)在鄰居結(jié)點中分步查找等價結(jié)點時存在冗余計算，導(dǎo)致效率低；(2)索引構(gòu)建過程中，中間結(jié)果數(shù)據(jù)量大，導(dǎo)致擴展性差。
　　其次，提出排序加驗證求解等價結(jié)點的思想，并設(shè)計相應(yīng)的算法gIndexBasedSV來提升等價結(jié)點查詢效率。gIndexBasedSV算法將結(jié)點按照標簽分組，組內(nèi)排

3、序找到具有等價關(guān)系的結(jié)點后，對于沒有等價關(guān)系的結(jié)點，進一步驗證其隸屬的等價關(guān)系，減少了對結(jié)點的重復(fù)計算，提高了索引構(gòu)建的效率。
　　再次，提出兩次排序求解等價結(jié)點的思想，并設(shè)計相應(yīng)的算法gIndexBasedTS，進一步提升索引構(gòu)建的效率和擴展性。gIndexBasedTS算法根據(jù)結(jié)點等價的定義，將等價結(jié)點用兩種鄰居信息來表示，將算法的空間復(fù)雜度降為線性。通過兩次排序， gIndexBasedTS算法避免了gIndexBasedS