[发明专利]一种基于扁平化的网络连通路径快速搜索方法

说明书

一种基于扁平化的网络连通路径快速搜索方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)构建网络中每个顶点的子网络；2)将步骤1)中得到的子网络扁平化，获得扁平化子网络；和3)利用扁平化子网络求解网络任意两点之间的近似最短路径。本发明将子网络扁平化与路径计算转换成集合运算相结合，提高查询计算速率，能够实现秒级响应。

技术领域

本发明涉及图论中的路径搜索方法，具体涉及一种基于扁平化的网络连通路径快速搜索方法。

背景技术

网络中顶点间连通距离路径是图论中的一个基本概念，也是广泛应用于人工智能和网络社区的一个基本概念。因为顶点之间的距离表示顶点间的相关性，它可以表示为匹配用户社交搜索意图最佳的其他用户或内容。在上下文感知搜索中，它可以用于分配更高的排序权重给予与当前访问的网页关系更密切的网页。因此网络中最短路径的分析与计算对分析网络顶点关联关系具有重要作用。

而随着硬件、软件技术飞速发展，数据的规模在飞速增长；智能手机、GPS终端和基于位置服务的普及与发展，地理信息数据呈爆炸式增长；微博、微信等网络社交平台迅速崛起，带来了海量的社交数据。另外，数据的拓扑结构变得更加复杂；传统的静态图只能粗糙地描述实际应用中的问题模型。随着科技的发展和社会的进步，这种粗粒度的建模逐渐无法满足应用的需求。同时，实时性的需求也是不可或缺；数据规模的增长和拓扑结构的变化导致计算路径时需要执行更多的运算，为了满足实时性要求，算法必须更有效率。

基于扁平化的连通路径计算，通过启发式的剪枝广度优先搜索算法寻找路径，并结合子网络扁平化构建顶点路径索引。利用构建的路径索引可以实现在秒级时间响应获得准确的查询目标对象之间的关联关系。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于扁平化的网络连通路径快速搜索方法。该方法具体涉及集合运算、图搜索及搜索剪枝等策略，利用构建的路径索引可以实现在秒级时间响应获得准确的查询目标对象之间的关联关系。

根据本发明的实施方案，提供一种基于扁平化的网络连通路径快速搜索方法：

一种基于扁平化的网络连通路径快速搜索方法，该方法包括以下步骤：

1)(以剪枝方式)构建网络中每个顶点v_i的子网络G_i；

2)将步骤1)中得到的子网络G_i扁平化，获得扁平化子网络；和

3)利用扁平化子网络求解网络任意两点之间的近似最短路径。

在本发明中，所述步骤1)中子网络的构建方法具体为：

1.1)遍历顶点v_i的所有邻接顶点，若邻接顶点v_k(其中vk∈V_i，集合V_i为顶点v_i的邻接顶点集合)与顶点v_i之间的边e_ik的权值w_ik大于阈值α，则加入集合V_i1，否则加入集合V′_i1；其中，边权值大于阈值α的邻接顶点集合V_i1作为顶点v_i子网络G_i的第一层，并记集合V_i1的顶点v_j(v_j∈V_i1)关于顶点v_i的路径为p_ij＝(i：j)，而集合V′_i1的顶点剪枝掉，即不进行接下来的步骤；