[发明专利]一种网络拓扑图中查找环状结构的方法及系统

说明书

一种网络拓扑图中查找环状结构的方法，方法包括：获取节点信息,选取任一目标父节点，绘制树状图,然后根据所述的树状图的结构关系，找出异常节点簇，形成异常节点对，查找共同的父节点，该异常节点对与父节点所形成的闭合环，则为所找的环状结构。本发明还相应给出了一种网络拓扑图中查找环状结构的系统，通过本发明的方法，不仅能较好的体现原始网络拓扑的环状结构信息，还解决了带环的复杂网络图的布局问题，减少了无数节点或连线的交叉和重叠的问题。此外，所述方法时间复杂度和空间复杂度都较低。

技术领域

本发明涉及在网络拓扑布局中，通过一系列的计算和操作，实现在一个复杂的拓扑图中找出所有环状结构的方法。

背景技术

随着信息技术的发展，在各个领域中，种类繁多的信息源产生了大量数据，远超出了人脑分析数据的能力范围。因此，如何利用这些数据，通过大量数据分析手段获得想要的信息，越来越为人们所关注。为此，美国计算机成像专业委员会提出了解决方法——可视化。可视化把数据转换成图形，给予人们深刻与意想不到的洞察力，在很多领域使科学家的研究方式发生了根本变化。可视化技术的应用大至高速飞行模拟，小至分子结构的演示，无处不在。

网络拓扑结构由于具有大量的节点，且节点之间连接复杂，中心节点连接关系无规律，导致了网络拓扑布局研究的复杂性。树形结构的图由于能够清晰地找到根节点以及每个点的父节点和子节点，因此可以呈现较好的连接关系。而带有环状结构的图，由于其内部的环状结构，导致了整体结构的无层次性，是研究网络拓扑布局的难点。

首先，具有树形结构的图，在确定了根节点之后，每个点都能够有明确的父节点和子节点。而带环状结构的图，由于高层的点可能连接低层的点从而形成环状结构，因此无法明确表示相连节点之间的关系。

其次，计算复杂性的问题。带环状结构的图由于环状结构内的点不能依据其与相邻节点的关系直接计算，因而只能采用力导向等方式，多次迭代计算，找出一个相对较好的位置。但大量重复的计算，不仅浪费系统资源，也使得整体效率降低。在网络拓扑较为复杂，节点数量巨大的结构中，并不适用。

最后，拓扑结构的美观性问题。带环状结构的图可以看作是树形图和环状结构的结合，对单纯树形结构的排列较为美观，加入了环状结构之后，由于环状结构的不确定性，导致随机性较大，环状结构内的点难以控制和确定，对环状结构需要分配多大的空间也难以掌握，可能导致环内的点互相重合，影响整体的美观。

本发明的目的是解决上述环状结构带来的问题，通过对环状结构的检测和判断，使得带环状结构的图可以使用树形结构的图的算法，从而较好的布局环状网络的拓扑节点。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种网络拓扑图中查找环状结构的方法，所述方法不仅能较好的体现原始网络拓扑的环状结构信息，还解决了带环状结构的复杂网络图的布局问题，减少了无数节点或连线的交叉和重叠的问题。此外，所述方法时间复杂度和空间复杂度都较低，节省计算性能，不会耗费过多的时间和占用过多的CPU资源，且应用范围广泛，可适用任何带有环状结构的拓扑图。

一种网络拓扑图中查找环状结构的方法，包括：

S01、获取节点信息，所述节点信息包括：单个节点ID、相对应的节点簇；

记录单个节点ID及相对应的节点簇，并将单个节点ID定义为目标父节点，所述节点簇具体形式为[节点IDm，节点IDn….]；其中，所述节点ID为节点唯一标识，所述节点IDm、节点IDn为节点ID相对应的节点簇中各节点的节点标识，所述m和n为序号标识，m<n；

S02、选取任一目标父节点，绘制树状图；

将所述节点簇里的节点列为目标父节点的子节点；