[其他]检索关联矩阵的方法

说明书

本发明基本上是涉及数据库检索的，更具体地说，是涉及一种用于检索关联矩阵的方法。

大多数计算机的应用都包括从一个数据集中检索出具有特定特征的项目，例如，与一个特定的关键域相一致或具有一种特有的数据值模式。这类操作的例子包括：检索信用卡号码的数据库以获得某一特定卡片的情况，检索数字编码图象以找到与一种模式匹配的图象元素，检索一种电子器件中元件和连线的数据库以确定在两个元件之间是否有电路存在，以及检索字处理文件以找到特定的文本字符串。因为检索是大多数计算机应用中的一部分，所以它的速度对完成操作的快慢起着重要的作用。关联矩阵是由结点和把结点连接在一起的链组成的数据结构。链是单方向的，但两个结点之间可以有两个方向相反的链。假设所有的链都具有同样的价或权。关联矩阵通常可以用于存贮事例之间或组元之间的相互关系，矩阵的轴代表预先确定的相互关系。这种关联矩阵应用的一个具体例子是数字电子器件中元件之间的连线。对于系统中各种类型的信号使用不同的关联矩阵。

关联矩阵还能用来表示组元的层次，其中，一个组元由另外几个组元组成，目标计算机程序的目标固有网络和二维表示法简化了三维目标，在三维目标中，同一平面中目标的所有部分都被认为是连接在一起的。

对这些关联矩阵经常执行的主要检索操作是：

找出与给定组元相连的所有组元;

两个组元之间是否存在通路;

从一个给定的组元经过指定数目的链可达到哪些组元;

找出组成另一个组元的所有组元;

找出另一个组元是其一部分的所有组元。

在一般的结构中，采用下列两种方法中的一种来解决这个问题。第一，连接给定结点的所有的链可以作为以该结点开头的链表而存贮起来。这样便于找出与给定结点连接的所有结点，但如果互连的数目相对很大，则在存贮空间方面就要付出很高的代价。例如，如果1000个结点中的每一个都与另外100个结点相连，并且对于每一个连接都使用一个32位的指针，则互连需要3.2兆位的存贮量。另外，找出从一个给定的组元经过指定数目的链可达到的所有组元这一操作是很慢的，需要经常进行堆栈操作。

第二，组元或结点之间的互连可以存贮在矩形矩阵的位中，其中矩阵的轴代表组元或结点，行/列交点的一位置“1”表示相应的两个结点或组元是相连的。这种方法对于存贮空间来说是节约的，但是一般的处理机上往往速度很慢，因为从一个字中抽出或校验单独的位常常需要几条指令，而检索矩阵需要许多这样的操作。

本发明设想了一种使用相联检索技术检索关联矩阵的方法，以提高检索速度。该方法适用于相联阵列处理机，以下简称AAP，这种处理机允许矩阵中结点的并行检索，因此提高了检索速度。

该方法打算使用两种类型的数据结构。第一种是用于定位矩阵中一个特定事例或组元的数据结构，第二种是代表事例或组元间相互关系的关联矩阵。连同AAP一起使用这些数据结构，就能够沿“链”结构上下移动，以定位矩阵中的任意节点。通过控制检索机构的掩码的操作，可以在AAP上快速而容易地完成从矩阵中抽取关系。

本发明的一个目的是提供一种提高检索关联矩阵速度的方法。

本发明的另一个目的是提供用于关联矩阵的一种检索方法，其中，利用一种相联检索机构并行检索矩阵的结点。

图1用图解法表示相联阵列处理机。

图2是相联阵列处理机的框图。

图3表示阵列中的单元互连。

图4表示一种索引文件的格式。

图5表示在检索中的一点上相联阵列处理机的状态。

图6表示在检索中的一点上相联阵列处理机的状态。

图7表示一个简化的关联矩阵。

图8表示用于具有10页目录的16×16位阵列的目录和关联矩阵。

图9、10、11a、11b、12、13、14a和14b表示进行检索的不同时刻相联阵列处理机的不同状态。