[发明专利]一种图数据上的语义关联搜索的查询松弛方法

权利要求书

1.一种图数据上的语义关联搜索的查询松弛方法，其特征是将语义关联看作树形，树中的叶子节点都为实体，其中用于搜索的实体为查询实体，语义关联的直径为任意两个实体间的最大距离，对于给定的实体关联图G和直径约束D，以及非空查询实体集合Q，计算出Q的最大成功子查询集合Q_max用于搜索，实现查询松弛；

计算Q_max时首先分别计算所有查询实体qe的优先级pr，建立元组qe,qe,pr，将其加入优先队列中，只要优先队列不为空，就取出队首元组，即当前优先队列中优先级最高的元组，对队首元组的查询实体qe进行验证，以队首元组的查询实体qe为验证点，计算相对于验证点满足距离条件的所有查询实体得到子查询集合Q_e，作为最优解，如当前元组计算的Q_e大于前一组元组的Q_e，则更新最优解，直至当前实体的优先级已经无法得出更优的解，则终止，得到的最大Q_e即为最大成功子查询集合Q_max；所述距离条件为：

(1)任意一个子查询集合中的查询实体到验证点的距离不超过

(2)如果直径约束是奇数，则对于所有到验证点距离为的查询实体，验证点有一个邻居点，邻居点到这些查询实体的距离为

计算Q_max包括以下步骤：

(1)初始时建立一个空的优先队列pq，该优先队列为一个最大堆，存储的元素为元组实体，起始实体，优先级，记为e,sqe,pr，Q_max初始为空集，用于记录当前最优解，设置一个checked集合用于记录已经被验证过的实体，首先对于每个查询实体qe，计算优先级pr，得到元组qe,qe,pr加入pq，并在实体访问列表visited_qe中加入qe，对于e，其优先级pr的计算如下：

pr(e)＝|{sqe}∪{qe∈(Q\{sqe}):dist(e,sqe)+dist(e,qe′)≤D}|

其中sqe代表e的起始查询实体，所有元组中的查询实体都是由本身开始查询，即以自身为验证点，dist表示两个实体间的距离，qe’为除了e之外的其他查询实体，|·|表示集合元素数量；

(2)如果pq不为空，执行(3)，否则转(9)；

(3)从pq中取出第一个元组，也就是当前优先队列中优先级最高的元组，如果该元组的pr不超过|Q_max|，或者小于2，则转(9)，否则继续执行(4)；

(4)如果取出的元组中的e不在checked集合中，即e没有被验证过，就继续执行(5)，否则转(7)；

(5)对e进行验证，验证的结果为Q_e；

(6)将验证过的e加入到checked集合中，如果Q_e比Q_max包含更多的元素，即|Q_e||Q_max|，就更新Q_max的值为Q_e，继续执行(7)；

(7)如果e到sqe的距离小于并且pr大于|Q_max|，则对于e的所有邻居e′，如果e^′不在访问列表visited_qe中，并且e^′是沿着sqe出发的最短路径访问到的，就计算e^′的优先级pr′，并将元组e′,sqe,pr′加入pq中，将e^′加入visited_qe中；

(8)转步骤(2)；

(9)返回Q_max。

2.根据权利要求1所述的一种图数据上的语义关联搜索的查询松弛方法，其特征是所述步骤(5)具体为：

(5.1)计算到e的距离不超过的查询实体集合Q¹，以及到e的距离恰好为的查询实体集合Q²；

(5.2)如果Q¹比Q_max包含更多元素，继续执行(5.3)，否则转(5.6)；

(5.3)如果D是偶数，或者Q²包含不超过1个查询实体，则将Q¹赋给Q_e，转(5.5)，否则执行(5.4)；

(5.4)对于e的所有邻居，找出到Q²中的查询实体距离为的数量最多的邻居e′，这对应了距离条件中的第(2)条，相应的查询实体集合为R_e′，并将R_e′∪(Q¹\Q²)赋给Q_e；

(5.5)如果Q_e的大小超过1，则返回Q_e，否则转(5.6)；

(5.6)返回空集。