一種子圖匹配的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種子圖匹配的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)意義上的子圖匹配指子圖同構(gòu)，給定數(shù)據(jù)圖G和查詢圖Q，找出數(shù)據(jù)圖G中所 有與查詢圖Q具有完全相同圖結(jié)構(gòu)的子圖。隨著對鏈接分析、web語義網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用中大規(guī) 模的帶標(biāo)簽圖的處理需要，在原有子圖同構(gòu)問題上衍生出新的子圖匹配問題，標(biāo)簽圖中的 子圖匹配問題要求匹配結(jié)果和查詢圖Q滿足兩個條件：標(biāo)簽條件，查詢圖Q中頂點(diǎn)的標(biāo)簽要 與該頂點(diǎn)在匹配圖中的匹配頂點(diǎn)的標(biāo)簽相一致；結(jié)構(gòu)條件，如果查詢圖Q中兩個頂點(diǎn)之間 存在邊，那么該兩個頂點(diǎn)在匹配圖中相對應(yīng)的匹配頂點(diǎn)之間在數(shù)據(jù)圖G中存在可達(dá)路徑。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的子圖匹配的Top-k算法中，基于查詢圖Q創(chuàng)建生成樹，并將創(chuàng)建的生 成樹作為查詢樹，自底向上構(gòu)建查詢樹的匹配列表，每棵生成樹對應(yīng)一個匹配列表，由該 匹配列表查找查詢圖Q的Top-k匹配。Top-k算法中的查詢代價可表示為：C〇st(P)= c· + ·g(ai，α2，...，cth)，其中，多棵生成樹T可設(shè)為H，…，Th， ，…，Th)為掃描所有匹配列表的磁盤I/0(input/output，輸入/輸出端口）代價，g(αα2，…，ah)表示其他匹配的時間代價，現(xiàn)有技術(shù)中，f〇\，T2，…，Th)在構(gòu)建生成樹T 時確定了，貝1J通過優(yōu)化a2，···，ah)以減少Top-k算法中的查詢代價，但現(xiàn)有技術(shù)中 忽略了 ，…，Th)產(chǎn)生的I/O冗余，在查找Top-k匹配時需自底向上的順序訪問每一 個匹配列表，而公共邊則被多次訪問，產(chǎn)生冗余1/0,尤其對于查詢的匹配結(jié)果數(shù)據(jù)集非常 巨大時，磁盤1/0代價大，增加了時延，且降低了子圖匹配的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種子圖匹配方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)的子圖匹配的 Top-k算法中產(chǎn)生冗余1/0、子圖匹配的效率低的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供了一種子圖匹配方法，包括：
[0006] 輸入帶環(huán)圖，生成所述帶環(huán)圖的多棵生成樹；
[0007] 將所述多棵生成樹進(jìn)行組合，得到生成樹組合，多個所述生成樹組合形成集合；
[0008] 從所述集合中確定目標(biāo)生成樹組合；
[0009] 將所述目標(biāo)生成樹組合映射為基表訪問拓?fù)鋱D；
[0010] 根據(jù)所述基表訪問拓?fù)鋱D生成目標(biāo)訪問順序；
[0011] 根據(jù)所述目標(biāo)訪問順序訪問數(shù)據(jù)庫中的基表，得到所述帶環(huán)圖的Top-k匹配子 圖。
[0012] 在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述基表訪問拓?fù)鋱D生成目標(biāo) 訪問順序包括：
[0013] 判斷所述基表訪問拓?fù)鋱D中是否存在拓?fù)洵h(huán)；
[0014] 若不存在，由所述基表訪問拓?fù)鋱D的拓?fù)漤樞蛏伤瞿繕?biāo)訪問順序。
[0015] 結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實(shí) 現(xiàn)方式中，所述將所述目標(biāo)生成樹組合映射為基表訪問拓?fù)鋱D包括：
[0016] 將所述目標(biāo)生成樹組合中的每棵所述生成樹映射為一個基表訪問樹，將多個所述 基表訪問樹進(jìn)行疊加，并合并公共邊，得到所述基表訪問拓?fù)鋱D。
[0017] 結(jié)合第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中， 所述將所述目標(biāo)生成樹組合中每棵所述生成樹映射為一個基表訪問樹包括：
[0018] 將所述生成樹中的每條邊映射為所述基表訪問樹中的頂點(diǎn)，并根據(jù)所述生成樹中 的邊與邊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系建立所述基表訪問樹中的頂點(diǎn)與頂點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)所 述基表訪問樹中的頂點(diǎn)與頂點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系連接所述基表訪問樹中頂點(diǎn)，得到所述基表 訪問樹。
[0019] 結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式、第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方 式或第一方面的三種可能實(shí)現(xiàn)方式中任一種，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所 述從所述集合中確定目標(biāo)生成樹組合包括：通過全局啟發(fā)式搜索算法從所述集合中確定所 述目標(biāo)生成樹組合。
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供了一種子圖匹配裝置，包括：
[0021] 生成樹處理模塊，用于輸入帶環(huán)圖，生成所述帶環(huán)圖的多棵生成樹；
[0022] 生成樹組合模塊，用于將所述多棵生成樹進(jìn)行組合，得到生成樹組合，多個所述生 成樹組合形成集合；
[0023] 確定模塊，用于從所述集合中確定目標(biāo)生成樹組合；
[0024] 映射模塊，用于將所述目標(biāo)生成樹組合映射為基表訪問拓?fù)鋱D；
[0025] 訪問順序生成模塊，用于根據(jù)所述基表訪問拓?fù)鋱D生成目標(biāo)訪問順序；
[0026] 子圖匹配模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)訪問順序訪問數(shù)據(jù)庫中的基表，得到所述帶環(huán) 圖的Top-k匹配子圖。
[0027] 在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述訪問順序生成模塊包括：
[0028] 判斷單元，用于判斷所述基表訪問拓?fù)鋱D中是否存在拓?fù)洵h(huán)；
[0029] 生成單元，用于在所述判斷單元的判斷結(jié)果為否時，由所述基表訪問拓?fù)鋱D的拓 撲順序生成所述目標(biāo)訪問順序。
[0030] 結(jié)合第二方面或第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實(shí) 現(xiàn)方式中，所述映射模塊具體用于：
[0031] 將所述目標(biāo)生成樹組合中的每棵所述生成樹映射為一個基表訪問樹，將多個所述 基表訪問樹進(jìn)行疊加，并合并公共邊，得到所述基表訪問拓?fù)鋱D。
[0032] 結(jié)合第二方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中， 所述映射模塊將所述目標(biāo)生成樹組合中的每棵所述生成樹映射為一個基表訪問樹具體包 括：
[0033] 將所述生成樹中的每條邊映射為所述基表訪問樹中的頂點(diǎn)，并根據(jù)所述生成樹中 的邊與邊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系建立所述基表訪問樹中的頂點(diǎn)與頂點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)所 述基表訪問樹中的頂點(diǎn)與頂點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系連接所述基表訪問樹中頂點(diǎn)，得到所述基表 訪問樹。
[0034] 結(jié)合第二方面、第二方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式、第二方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方 式或第二方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中任一種，在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中， 所述確定模塊具體用于：通過全局啟發(fā)式搜索算法從所述集合中確定所述目標(biāo)生成樹組 合。
[0035]實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，可生成帶環(huán)圖的多棵生成樹，將多棵生成樹進(jìn)行組合，得到生 成樹組合，多個生成樹組合形成集合，可從集合中確定目標(biāo)生成樹組合，將目標(biāo)生成樹組合 映射為基表訪問拓?fù)鋱D，由基表訪問拓?fù)鋱D生成目標(biāo)訪問順序，可通過目標(biāo)訪問順序只需 訪問訪問數(shù)據(jù)庫中的基表一次，無需重復(fù)訪問，則得到帶環(huán)圖的Top-k匹配子圖，無產(chǎn)生冗 余1/0,提高了子圖匹配的效率。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種子圖匹配的示例圖；
[0038]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種子圖匹配方法的示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的基表訪問拓?fù)鋱D的生成意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種子圖匹配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的訪問順序生成模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒?發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例提供一種子圖匹配方法及裝置。本發(fā)明實(shí)施中的一種子圖匹配裝置 可以包括：如電腦、服務(wù)器等終端設(shè)備，進(jìn)一步可選的，本發(fā)明實(shí)施例中的子圖匹配裝置還 可以包括：電腦、服務(wù)器等終端設(shè)備中的客戶端模塊，例如，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理客戶端、語義分析 客戶端等等。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例提供一種子圖匹配方案可以應(yīng)用于例如蛋白質(zhì)交互網(wǎng)中的未知疾 病的致病原理的研究、社交網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵信息匹配或語義網(wǎng)絡(luò)中的元數(shù)據(jù)檢索等等應(yīng)用場 景中。具體例如，可將社交網(wǎng)絡(luò)中的用戶作為圖的頂點(diǎn)，用戶與用戶之間的關(guān)系（如朋友關(guān) 系）作為圖的邊，子圖匹配方案可以為：查詢不同類用戶之間的友好關(guān)系的連接情況；可將 web網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)頁作為圖的頂點(diǎn)，網(wǎng)頁之間的鏈接關(guān)系作為圖的邊，子圖匹配方案可以為： 鏡像站點(diǎn)檢測方案等等。作為一種可選的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供一種子圖匹配方案 還可以應(yīng)用于例