[发明专利]区间树及查询过程可视化方法在审

专利信息
申请号: 201710033022.1 申请日: 2017-01-13
公开(公告)号: CN108304419A 公开(公告)日: 2018-07-20
发明(设计)人: 许建秋;周剑刚 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: G06F17/30 分类号: G06F17/30
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 210016 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 可视化 查询 结点 映射 移动对象数据库 数据库领域 可扩充 坐标点 应用
【说明书】:

发明提供了区间树及查询过程可视化方法,应用于数据库领域,在可扩充移动对象数据库SECONDO中对区间树及区间查询过程进行可视化。本发明所述的区间树可视化,是将构造的区间树将每一个区间结点的中间值以及结点所在的高度按一定规则映射成一个坐标点,每个结点和孩子之间都映射一条线,以此对区间树进行可视化。对于查询过程可视化,是根据要查询的值从跟结点开始查询,将查询经过的每一个结点按上述同样的方式映射成坐标,以此对查询过程进行可视化。

一、技术领域

本发明是数据库领域,用于实现在可扩充移动对象数据库SECONDO中区间树以及查询过程的可视化。

二、背景技术

随着应用发展,数据存储对象的数据变得越来越复杂而且庞大,如交通流量监控这些应用。在这些应用中,数据的产生非常的快速,很容易即可产生PB级的数据。面对如此庞大的数据,如何进行很好的存储和查询是我们能不能高效的利用这些数据的至关重要的一部分。而在此过程中,一个可视化的方法对于直观的理解有着非常重要的帮助。

在时空数据库中,区间树用来有效的组织表示为轴平行线段的区间,每个区间包含一个开始和结束端点。当有大量的各不相同的区间,就需要构造一颗区间树,以便进行高效的存储和查询。对于区间树的构造使用的方法是:首先找到所有区间的中间点,然后所有与这个中间点相交的区间放在一个节点,剩下的在中间点左侧和右侧的区间再重复上述步骤;每个节点仅存放与中间点相交的区间,左边的区间就是其左孩子,右边的区间就是其右孩子。这种方法构造出的树形结构当节点非常多时它的高度值就非常大,同时也非常的复杂,为了可以方便的查看区间树,就需要一种可视化的方法将区间树形状显示出来,同时可以做到查询给定的一个点被哪些区间覆盖的top-k个区间,同时将查询经过的结点可视化。

三、发明内容

【发明目的】

为了图形化显示大规模数据的区间树结构及数据分布,以及图形化显示查询过程来帮助分析查询算法过程及其正确性,本发明实现了在可扩充移动对象数据库SECONDO中提供包含区间树可视化、覆盖区间top-k查询过程可视化,直观显示区间树及其查询过程的方法。

【技术方案】

本发明所述的区间树及查询过程可视化方法是分别实现的,区间树可视化是将已经建好的区间树在可扩充移动对象数据库SECONDO中通过GUI显示出来;覆盖区间top-k查询可视化是对区间树查询出覆盖点的前k个权值最大的区间,并将查询经过的结点显示出来。主要步骤如下:

(1)区间生成和建树;

本发明考虑给定数据空间情况,为了实验需要,需提前生成数据区间。区间是系统自动生成的,但需给定一些区间参数:1)区间最小值和最大值,这个是为了限定区间值可控,在本发明中,我们规定的是区间最小值是1,最大值是100000;2)区间最大长度和区间权值,最大长度是用来规定每一个区间的最大长度,本发明中规定区间最大长度为1000;3)区间数量,本实验中规定的区间数量是2000000。以上值仅是为了实验需要,可以根据实验情况随时调整。然后根据生成的区间,建立一颗区间树,并保持树的平衡。

(2)区间树可视化;

对于已经生成的区间树,根据其树状结构将其在可扩充移动对象数据库SECONDO中的GUI界面进行显示。对于一颗树,可视化的基本方案就是将其用点和线画出来:遍历区间树,将其每一个结点就映射为GUI中的一个点,点的横坐标是所在结点的中间值x,纵坐标是结点的高度h;结点如果有左孩子或者右孩子,就将结点和它的左孩子(右孩子)之间连一条线,线的端点就是跟结点以及孩子结点。以此为方案可视化一棵树。

(3)Top-k查询可视化;

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