[发明专利]一次性条件的负序列模式挖掘方法

权利要求书

1.一次性条件的负序列模式挖掘方法，其特征在于，该方法包括以下内容：

第一步、读入序列数据库、最小支持度阈值及间隙约束；

第二步、遍历序列数据库，记录每个字符的出现次数，将出现次数大于或等于最小支持度阈值的字符加入到频繁正序列模式集F₁，生成模式长度为1的频繁正序列模式集F₁；

第三步、采用模式增长的方式生成模式长度为i+1的正序列候选模式，i≥1，计算正序列候选模式的支持度，将支持度大于或等于最小支持度阈值的正序列候选模式加入到频繁正序列模式集F_i+1；

当i＝1时，从模式长度为1的频繁正序列模式集F₁中读取一个字符，以该字符为前缀，间隙约束位于中间，将该字符或者另外的字符作为后缀进行连接，得到模式长度为2的正序列候选模式；

当i1时，遍历模式长度为i的频繁正序列模式集，将前缀与当前的频繁正序列模式的后缀相同的频繁正序列模式进行连接，生成模式长度为i+1的正序列候选模式；

计算正序列候选模式的支持度，将支持度大于或等于最小支持度阈值的正序列候选模式加入到频繁正序列模式集F_i+1；

第四步、将序列数据库中的各个字符作为负元素依次插入到第三步得到的频繁正序列模式集F_i+1中的各个频繁正序列模式中，负元素位于间隙约束之后，得到负序列候选模式；计算负序列候选模式的支持度，将支持度大于或等于最小支持度阈值的负序列候选模式加入到频繁负序列模式集中；

频繁正序列模式集F_i+1中只要有新的频繁正序列模式生成，则执行第四步；重复执行第三步和第四步，直到没有新的正序列候选模式生成，整个负序列模式挖掘过程结束，输出所有一次性条件的负序列模式。

2.根据权利要求1所述的一次性条件的负序列模式挖掘方法，其特征在于，第三步中计算正序列候选模式的支持度的具体过程为：

读入正序列候选模式，根据正序列候选模式的模式长度m确定网树需要创建m层结点，采用深度优先和回溯策略创建网树；首先匹配正序列候选模式的子模式p₁，当序列数据库中序列的元素s_k等于正序列候选模式的子模式p₁，则在网树的第一层创建结点继续匹配正序列候选模式的下一个子模式，当序列数据库中序列的元素s_t等于正序列候选模式的子模式p_j，j≥2时，且网树在第j-1层创建的结点与在第j层创建的结点之间的间隙满足间隙约束，则在网树的第j层创建结点若正序列候选模式的子模式p_j未能在序列数据库的序列中匹配到符合条件的元素，则回溯至网树在上一层创建的结点重新匹配负序列候选模式的子模式p_j-1；当j＝m时，正序列候选模式的子模式p_j为正序列候选模式的最后一个子模式p_m，若正序列候选模式的子模式的最后一个子模式p_m在序列数据库的序列中匹配到符合条件的元素，则网树的第m层结点被创建，此时正序列候选模式的支持度加1；当正序列候选模式的所有子模式均不能在序列数据库的序列中匹配到符合条件的元素时，网树创建结束；在创建结点过程中需要对序列数据库中序列的元素s_k、s_t进行标记，使用之后不再使用，若发生回溯则需要撤销标记。

3.根据权利要求1所述的一次性条件的负序列模式挖掘方法，其特征在于，第四步计算负序列候选模式的支持度的具体过程为：

读入负序列候选模式，根据负序列候选模式的模式长度m确定网树需要创建m层结点，采用深度优先和回溯策略创建网树；首先匹配负序列候选模式的子模式p₁，当序列数据库中序列的元素s_k等于负序列候选模式的子模式p₁，则在网树的第一层创建结点继续匹配负序列候选模式的下一个子模式，当序列数据库中序列的元素s_t等于负序列候选模式的子模式p_j，j≥2且存在负元素时，且网树在第j-1层创建的结点与在第j层创建的结点之间的间隙满足间隙约束，序列数据库中序列的元素s_t与s_r之间存在元素且s_t与s_r之间的任意元素不为负元素对应的正元素，则在网树的第j层创建结点若负序列候选模式的子模式p_j未能在序列数据库的序列中匹配到符合条件的元素，则回溯至网树在上一层创建的结点重新匹配负序列候选模式的子模式p_j-1；当j＝m时，负序列候选模式的子模式p_j为负序列候选模式的最后一个子模式p_m，若负序列候选模式的最后一个子模式p_m在序列数据库的序列中匹配到符合条件的元素，则网树的第m层结点被创建，此时负序列候选模式的支持度加1；当负序列候选模式的所有子模式均不能在序列数据库的序列中匹配到符合条件的元素时，网树创建结束；在创建结点过程中需要对序列数据库中序列的元素s_k、s_r、s_t进行标记，使用之后不再使用，若发生回溯则需要撤销标记。