[发明专利]一种基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法

权利要求书

1.一种基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

(1)在局部子图中为每个顶点计算中介中心性；

(2)用户提交k值；

(3)根据步骤(2)提交的k值，将具有最大中介中心性的前k个顶点选为标志点；

(4)根据步骤(3)选择的标志点，构建DVL(Distance Vertex Labeling)索引，为每个顶点计算其到标志点的最短路径距离标签集合Dout和标志点到此顶点的最短路径距离标签集合Din；

(5)用户提交查询源顶点，查询目的顶点，查询跳数；

(6)在图上进行并行的广度优先遍历，利用DVL索引判定方法返回受限可达性查询的结果。

2.根据权利要求1所述的基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于：所述步骤(1)具体步骤如下：

用G＝(V,E)表示一个有向无权图，其中V是顶点集合，E是边集合；用表示所有子图集合；

对子图G_i中的每一个顶点v，计算通过顶点v的最短路径数目作为顶点的中介中心性。

3.根据权利要求2所述的基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于：输入图G可以为社交网络图、通信网络图、传感器网络图等等。

4.根据权利要求1所述的基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中k是用户指定的标志点数目。

5.根据权利要求1所述的基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于：所述的步骤(3)利用步骤(2)提交的k值，将具有最大中介中心性的前k个顶点选为标志点，用{b₁，b₂，b₃，……，b_k}表示选择的标志点集合。

6.根据权利要求1所述的基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于：所述的步骤(4)根据步骤(3)选择的标志点，构建DVL索引具体步骤如下：

(4.1)从子图G_i中的每一个顶点v开始广度优先遍历，计算v到每个标志点的最短路径距离d(v,b_j)(1≤j≤k)；

(4.2)从每个标志点开始广度优先遍历，计算每个标志点到顶点v的最短路径距离d(b_j,v)(1≤j≤k)；

(4.3)对图G中的每个顶点v，计算Din(v)＝{(b_j,d(b_j,v))|1≤j≤k，d(b_j，v)≠∞}。

(4.4)对图G中的每个顶点v，计算Dout(v)＝{(b_j,d(b_j,v))|1≤j≤k，d(b_j，v)≠∞}。

(4.5)图G中所有顶点的Din集合和Dout集合组成DVL索引。

7.根据权利要求1所述的基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于：所述步骤(6)根据步骤(5)用户提交的查询源顶点s，查询目的顶点t，查询跳数l进行受限可达性查询，判断源顶点s到目的顶点t之间的最短路径距离是否在查询跳数l内，查询处理具体步骤为：

(6.1)在有向无权图上从源顶点s开始进行并行的广度优先遍历，利用DVL索引判定方法快速返回受限可达性查询的结果；

(6.2)DVL索引判定方法无法判断查询结果时，递归遍历子图，再次利用步骤(6.1)的DVL索引判定方法加速查询，直至当前从s出发遍历的跳数超过l步或遍历到目的顶点t得到最终查询结果为止。

8.根据权利要求7所述的基于Blogel的分布式图受限可达性查询处理方法，其特征在于：所述DVL索引判定方法是指：

1)若Dout(s)中存在标签(t,d(s,t))满足d(s,t)≤l，则s到t在l跳内可达；d(s,t)表示源顶点s到目的顶点t的最短路径距离；

2)若Din(t)中存在标签(s,d(s,t))满足d(s,t)≤l，则s到t在l跳内可达；

3)计算s到t的距离上界ud(s,t)＝min_0<i<k+1(d(s,b_i)+d(b_i,t))，若ud(s,t)≤l,则s到t在l跳内可达。