[发明专利]数据存储结构处理方法和装置

说明书

公开了一种数据存储结构处理方法和组织，该方法包括：生成顶点结构，所述顶点结构包括指向该顶点所属边的边指向字段；以及生成边结构，所述边结构包括指向该边包含顶点的顶点指向字段。上述顶点结构可以构成顶点邻接表，边结构可以构成边邻接表，两者共同构成多级邻接表。由此，本发明采用一种多级邻接表的数据组织方案，来准确建模和描述顶点之间的多维关联关系。多级邻接表抛弃了传统邻接表中点与点之间的联系，而采用点与边之间的联系作为结构基础，在保证了便捷访问的基础上，也保留了数据关系的多维性。

技术领域

本发明涉及数据结构，尤其涉及一种数据存储结构处理方法和装置。

背景技术

在数据爆炸式增长，事物之间联系越来越复杂的今天，图结构的出现，使得人们能够简单直观的模拟事物之间的关系。

邻接矩阵是表示一个图的常用存储表示。它用两个数组分别存储数据元素(顶点)的信息和数据元素之间的关系(边或弧)的信息。图1A示出了使用邻接矩阵表示数据元素之间的连接关系的例子。例如1A所示，右侧的邻接矩阵中的1表示数据元素之间有连接，0表示无连接。进一步地，在连接具有权值的情况下，可由相应权值代替1的取值。由于邻接矩阵需要为每一种可能的连接关系分配一个值，因此其所需存储空间较大，在连接关系相对简单的稀疏矩阵的情况下尤其如此。

邻接表是一种图的数据组织方式，使得能够在O(1)的时间复杂度内访问(即，直接访问)任意的顶点或者边。图1B示出了使用邻接矩阵表示数据元素之间的连接关系的例子。例如1B所示，可以通过一个顶点便捷的访问到其相邻节点，而且其对比矩阵形式的邻接图(尤其是关系相对简单的稀疏矩阵)，空间更省，访问复杂度更低，这些优点使得邻接表在数据组织结构上受到更大的青睐。

但是随着事物之间的联系越来越多维，只能表示两点之间关系的邻接表在很多情况下已经不能满足数据存储的需求。如果存在三个或以上顶点因为某种联系关联在一起，普通的邻接表只能通过在这些顶点中构建完全图的方法来建模，但是这种方法不仅会造成数据存储量的剧增，而且会丢失顶点之间原始的关联关系。

因此，需要一种能够方便实现数据元素之间多维关联关系的新的数据存储结构。

发明内容

为了解决上述至少一个问题，本发明采用一种多级邻接表的数据组织方案，来准确建模和描述顶点之间的多维关联关系。多级邻接表抛弃了传统邻接表中点与点之间的联系，而采用点与边之间的联系作为结构基础，在保证了便捷访问的基础上，也保留了数据关系的多维性。

根据本发明的一个方面，提出了一种数据存储结构处理方法，包括：生成顶点结构，所述顶点结构包括指向该顶点所属边的边指向字段；以及生成边结构，所述边结构包括指向该边包含顶点的顶点指向字段。在此，顶点可以指示数据元素，边则可指示数据元素之间的关系。由此，通过顶点和边的互相关，实现对多维数据结构的高效表示。

具体地，顶点结构的边指向字段可以包括该顶点所属边集合组成的链表的头节点；以及所述边结构的顶点指向字段可以包括该边包含的所有顶点组成的链表的头节点。由此，方便顶点与边的互相跳转。

优选地，生成的所述顶点结构包括唯一标识该顶点结构的顶点结构标识符字段，以及存储该顶点属性信息的顶点结构元信息字段；以及生成的所述边结构包括唯一标识该边结构的边结构标识符字段，以及指示该边的属性信息的边结构元信息字段。顶点结构元信息字段可以包括如下至少一项：该顶点的权重信息；该顶点的说明信息；自定义信息，以及所述边结构元信息字段包括如下至少一项：该边的权重信息；该边的说明信息；自定义信息。由此，能够以最为高效的数据结构实现对所需信息的合理存储。

优选地，该处理方法还可以包括：使用生成的多个顶点结构构成顶点邻接表结构；以及使用生成的多个边结构构成边邻接表结构，由此通过两层邻接表构建多维关系，防止单层邻接表的数据丢失。