1.一种社交网络社区的索引和查询方法,其特征在于针对社交网络中用户所属社区的查询特点,通过构建树形索引结构,提供一种高效的检索方法,在构建索引结构后,之后的查询中不需要再次遍历用户所属的所有社区,通过访问树形索引即可返回查询结果;具体步骤如下:步骤(1)、社交网络的抽象;步骤(2)、k-核心社区的树形索引的构建;步骤(3)、建立社交网络图顶点-树节点的对应关系;步骤(4)、用户顶点u所属社区的查询。
2.根据权利要求1所述的一种社交网络社区的索引和查询方法,其特征在步骤(1)所述的社交网络的抽象,具体实现如下:将一个社交网络图G(V,E)中的所有用户及用户之间的关系抽象,用顶点的集合V表示用户;用户之间的关系表示为两个顶点之间的边,用边的集合E来表示。
3.根据权利要求1或2所述的一种社交网络社区的索引和查询方法,其特征在于步骤(2)所述的k-核心社区的树形索引的构建,具体实现如下:对于社交网络图G(V,E)中的任一顶点v,顶点v的核心号码是指在所有包含顶点v的k-核心社区中,最大的k值作为该顶点v的核心号码;
树形索引的构建步骤包括社交网络图G中k-核心社区的解构,即分解社交网络图G,获得社交网络图G中所有顶点的核心号码;然后从根节点的0-核心社区出发,依次构建树形索引。
4.根据权利要求3所述的一种社交网络社区的索引和查询方法,其特征在于所述的社交网络图G中k-核心社区的解构的具体实现如下:k-核心社区的解构的基本过程是在社交网络图G中,按照顶点的度数,迭代删除所有度数小于k的顶点,以及该顶点相邻的边,那么剩下的图就是k-核心社区;
所述剩下的图所包含的顶点的核心号码就至少大于等于k;
2-1-1使用列表Core表示每个顶点的核心号码,列表Core中元素格式为(v,ck),其中v表示结点,ck表示顶点v的核心号码;初始化列表Core为空;
使用数组degree存储遍历到的顶点的当前度数,例如degree[v]表示遍历到的顶点v的当前度数;
2-1-2统计社交网络图G中所有顶点的度数;并对所有顶点根据其度数进行升序排序;
2-1-3若社交网络图G非空,取社交网络图G中升序排序后度数最小的顶点v,进行以下操作:将当前顶点v的当前度数degree[v]赋值到顶点v的核心号码ck,插入Core列表,即在Core列表中插入(v,degree[v]);
对于顶点v的每个邻接顶点u进行以下操作:
如果degree[u]>degree[v]则degree[u]=degree[u]-1,即确定顶点v的核心号码后,其邻接顶点u的度数减1;
从社交网络图G中删除顶点v,重新对顶点集合V中所有顶点按度数排序,重复步骤2-1-
3。
5.根据权利要求4所述的一种社交网络社区的索引和查询方法,其特征在于所述的构建k-核心社区的树形索引的具体实现如下:
2-2-1将Core列表按每个元素的核心号码进行升序排序;
2-2-2初始化根节点root,根节点包含信息(0,Vk0,Vk0-else);其中,0表示根节点的k值为0,Vk0是社交网络图G中所有k-核心号码为0的顶点集合,Vk0-else为所有k-核心号码非0的顶点集合;
初始化临时树节点node,节点包含信息(q,Vkq,Vkq-else);其中,q表示临时树节点node的k核心号码值为q,Vqk是社交网络图G中所有k-核心号码为q的顶点集合,Vkq-else为所有k-核心号码非q的顶点集合;
2-2-3初始化队列nodeQueueA;
2-2-4将根节点root推入队列nodeQueueA中;
2-2-5当队列nodeQueueA非空时,进行以下操作:使用临时树节点node保存队列弹出的头部元素nodeQueueA.pop();
对树节点node包含的节点集合node.Vk-else中所有节点,在社交网络图G中查找由这些顶点构成的连通子图,得到连通子图集合{Gsub1,Gsub2,…Gsubn};
对连通子图集合{Gsub1,Gsub2,…Gsubn}中子图根据顺序进行以下操作:①取子图Gsubi中所有顶点,并将所有顶点按其k-核心号码进行排序;其中i为自然数,取值为1,2…n中的一个值;
②将所以顶点中的最小k-核心号码值,设置为临时变量i;
生成一个新的树节点node-sub,该树节点node-sub包含信息(i,Vki,Vki-else),此处树节点node-sub的i值就是前述最小k-核心号码值,集合Vki包含子图Gsubi中核心号码为i的所有顶点,集合Vki-else包含这个连通子图中核心号码非i的顶点;
③将新生成树节点node-sub置为树节点node的子节点;
④然后将树节点node-sub推入队列;
对上述所有子图进行步骤①~步骤④的操作,将树节点node包含的顶点集合node.Vk-else置空。
6.根据权利要求5所述的一种社交网络社区的索引和查询方法,其特征在于所述步骤(3)建立社交网络图顶点-树节点的对应关系,具体实现如下:使用一个有序列表MAP存储社交网络图顶点-树节点的对应关系,对步骤(2)中构建的树形索引进行深度优先遍历,获得社交网络图顶点-树节点的对应关系后,向列表MAP添加该对应关系;
从根节点root出发对树形索引进行深度优先遍历,具体实现为:
3-1初始化堆栈nodeStack;
3-2初始化临时树节点node;
3-3将根节点root压入堆栈;
3-4当堆栈nodeStack非空时执行以下操作:
3-4-1使用临时树节点node保存堆栈顶部值nodeStack.top;
3-4-2遍历临时树节点node中社交网络图的顶点,为每个顶点在列表MAP中添加社交网络图顶点-树节点对应关系;
3-4-3弹出堆栈顶部元素:nodeStack.pop();
3-4-4遍历临时树节点node的孩子节点,如果一个序号为i的孩子节点childi非空,则压入堆栈nodeStack:nodeStack.push(node->childi);
3-5完成遍历以后,以顶点ID为关键字对列表MAP进行排序。
7.根据权利要求6所述的一种社交网络社区的索引和查询方法,其特征在于所述步骤(4)所述的用户顶点u所属社区的查询,具体实现如下:
4-1初始化临时树节点node;
4-2查询列表MAP,获得顶点u在树形索引中的节点位置,并将该节点位置赋予临时树节点node;
4-3对临时树节点node进行广度优先遍历,返回以临时树节点node为根节点的子树中包含的所有顶点的并集,执行以下操作:
4-3-1初始化队列nodeQueue;
4-3-2初始化临时树节点node;
4-3-3初始化返回值k=node.k;
4-3-4初始化返回的顶点集合
4-3-5将临时树节点node推入队列nodeQueue;
4-3-6当队列nodeQueue非空时执行以下操作:使用临时树节点node保存弹出的队列头部元素nodeQueue.pop();
合并临时树节点node包含的顶点至集合Vu;
遍历临时树节点node的孩子节点,如果一个序号为i的孩子节点childi非空,则压入队列nodeQueue:nodeQueue.push(node->childi);
4-4返回顶点u的k值和所属的社区所包含的顶点集合Vu。