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非易失内存的数据库索引结构综述
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作者 蒋一赫 彭泽顺 +1 位作者 张岩峰 于戈 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第9期2291-2304,共14页
非易失存储(Non-Volatile Memory,NVM)结合了动态随机访问存储器(DRAM)的高速存取特性和硬盘驱动器(HDD)或固态硬盘(SSD)的数据持久性,为传统存储和内存架构带来了革命性的变化.本文对NVM索引技术进行了综述,重点分析了NVM的关键特性和... 非易失存储(Non-Volatile Memory,NVM)结合了动态随机访问存储器(DRAM)的高速存取特性和硬盘驱动器(HDD)或固态硬盘(SSD)的数据持久性,为传统存储和内存架构带来了革命性的变化.本文对NVM索引技术进行了综述,重点分析了NVM的关键特性和各种主流索引结构的研究进展.首先,介绍了NVM的基本概念、工作原理以及其在数据中心和高性能计算中的应用.接着,详细探讨了几种主要的NVM索引结构,包括基于哈希、B+-Tree和Radix-Tree的索引结构,以及几种基于NVM的学习型索引和混合索引,分析了它们的设计特点、操作机制和应用场景.此外,本文还介绍了用于测试NVM索引性能的benchmark工具PiBench,包括其设计原理、测试指标和实际应用效果.通过这些分析,本文希望为NVM相关领域的研究人员和技术开发者提供有价值的参考,推动NVM技术在实际应用中的发展和普及,最终实现更高效、更可靠的数据存储系统. 展开更多
关键词 非易失存储 索引结构 哈希索引 B+-Tree Radix-Tree 学习型索引 混合索引
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结合时空关键字的轨迹范围查询混合索引结构
2
作者 孟祥福 李天朔 张霄雁 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期599-606,共8页
对于路网上广泛的轨迹数据集,传统结合关键字特征的时空范围查询方法存在存储结构冗余和查询效率低下的问题,同时这些方法忽视了文本特征对优化查询结果个性化方面的潜在影响。为此,提出了一种结合文本特征的时空轨迹索引结构,称为IG-T... 对于路网上广泛的轨迹数据集,传统结合关键字特征的时空范围查询方法存在存储结构冗余和查询效率低下的问题,同时这些方法忽视了文本特征对优化查询结果个性化方面的潜在影响。为此,提出了一种结合文本特征的时空轨迹索引结构,称为IG-Tree。其基本思想是将道路网络图划分为分层子图,并据此构建一个平衡的树结构,其中每个树节点均关联并存储其特定的轨迹数据。此外,设计的查询算法利用与IG-Tree节点相关联的子路网图的文本特征,筛选并提出范围边界处的不相关轨迹,实现高效且精准的文本空间范围查询。这种索引结构不仅有效集成了时间、空间和文本3个维度的信息,而且基于这种结构的查询方法能够支持基于时空关键字的轨迹范围查询,从而极大地满足用户查询的个性化需求。在Porto和LA数据集上的实验证明,IG-Tree索引结构不仅在查询精度上表现出色,而且在响应速度上也具有显著优势,这进一步验证了其处理大规模轨迹数据集时的有效性和实用性。 展开更多
关键词 查询 轨迹数据 范围查询 混合索引结构
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基于网格索引结构的TNN查询算法
3
作者 孙焕良 田春曼 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第5期900-903,共4页
目的应用网格索引结构实现TNN查询算法,提高查询效率.方法将首次查询到的TNN路径长设为探测距离,利用它缩小有效查询区域,随着查询的进行,不断更新探测距离,直至终止条件到达查询结束.结果实验表明,在同等条件下,利用网格索引比利用R-t... 目的应用网格索引结构实现TNN查询算法,提高查询效率.方法将首次查询到的TNN路径长设为探测距离,利用它缩小有效查询区域,随着查询的进行,不断更新探测距离,直至终止条件到达查询结束.结果实验表明,在同等条件下,利用网格索引比利用R-tree索引结构进行查询的效率至少高一倍,而且随着目标点个数的增加,优势更加明显.结论运用网格索引并选择合适的网格粒度实现TNN查询优于运用R-tree索引实现的算法. 展开更多
关键词 TNN算法 R—tree索引结构 网格索引结构 网格粒度
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基于区间编码的XML索引结构的有效结构连接 被引量:38
4
作者 万常选 刘云生 +2 位作者 徐升华 刘喜平 林大海 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期113-127,共15页
该文给出了一个XML树数据模型的形式化定义 .将编码方案、逆序列表和路径索引的思想相结合 ,提出了一种改进的XML数据的索引结构 ;给出了两个实现双亲 /孩子关系和拥有关系的结构连接算法 ,它们最多只需要对参与连接的两个列表分别进行... 该文给出了一个XML树数据模型的形式化定义 .将编码方案、逆序列表和路径索引的思想相结合 ,提出了一种改进的XML数据的索引结构 ;给出了两个实现双亲 /孩子关系和拥有关系的结构连接算法 ,它们最多只需要对参与连接的两个列表分别进行一次扫描 ,并且能够根据双亲结构信息等利用B+ 树索引尽可能多地跳过不需要参与连接的元素结点 .实验结果表明 ,该文给出的基于XML索引结构实现双亲 /孩子关系和拥有关系的结构连接算法是高效的、健壮的 . 展开更多
关键词 XML数据模型 XML索引结构 区间编码 结构连接 拥有关系
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一种支持DTW距离的多元时间序列索引结构 被引量:42
5
作者 李正欣 张凤鸣 +1 位作者 李克武 张晓丰 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期560-575,共16页
现有的索引结构难以有效地支持DTW距离度量下的多元时间序列相似性搜索.首先给出一种将不等长多元时间序列转换为等长一元时间序列的方法,并证明这种转换满足下界距离引理;以此为基础,提出一种多元时间序列的DTW下界距离,并对其性质进... 现有的索引结构难以有效地支持DTW距离度量下的多元时间序列相似性搜索.首先给出一种将不等长多元时间序列转换为等长一元时间序列的方法,并证明这种转换满足下界距离引理;以此为基础,提出一种多元时间序列的DTW下界距离,并对其性质进行分析;然后,针对给出的下界距离,提出一种支持DTW距离度量的多元时间序列索引结构,对多元时间序列数据库进行有效组织;再给出多元时间序列相似模式搜索算法及流程,并证明该搜索方法具有非漏报性;最后,通过实验对所提方法的有效性进行验证. 展开更多
关键词 多元时间序列 动态时间弯曲 下界距离 索引结构 相似性搜索
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一种用于空间数据多尺度表达的R树索引结构 被引量:24
6
作者 邓红艳 武芳 +1 位作者 翟仁健 赵倩 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期177-184,共8页
针对现有R树无法支持空间数据多尺度表达的问题,提出了一种用于空间数据多尺度表达的R树变形索引结构:(1)允许空间对象出现在非叶结点上;(2)利用树的深度反映空间分辨率的变化,提供分辨率维的支持;(3)树的分支结构考虑对自动制图综合算... 针对现有R树无法支持空间数据多尺度表达的问题,提出了一种用于空间数据多尺度表达的R树变形索引结构:(1)允许空间对象出现在非叶结点上;(2)利用树的深度反映空间分辨率的变化,提供分辨率维的支持;(3)树的分支结构考虑对自动制图综合算法的支持.分析了该变形R树索引结构的空间数据多尺度查询过程,并着重对该索引结构生成算法中的约束条件、插入算法和分裂算法进行了讨论.针对相同数据源,使用该方法与基于四叉树的空间数据多尺度索引方法进行了对比实验,结果表明,该索引方法能有效检索多分辨率形式组织的空间数据,具有综合结果记忆功能,效率明显. 展开更多
关键词 空间数据 多尺度表达 R树 索引结构 地理信息系统
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基于动态空间索引结构的三角网格模型布尔运算 被引量:14
7
作者 孙殿柱 李心成 +1 位作者 田中朝 李延瑞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期1232-1237,共6页
针对目前三角网格模型布尔运算运行效率低的问题,提出了一种三角网格模型的动态空间索引结构,基于该结构可快速定位2个网格模型之间的相交区域,求解其交线;进而沿交线将每一三角网格模型分割成2个子网格模型,通过子网格模型的不同拼接... 针对目前三角网格模型布尔运算运行效率低的问题,提出了一种三角网格模型的动态空间索引结构,基于该结构可快速定位2个网格模型之间的相交区域,求解其交线;进而沿交线将每一三角网格模型分割成2个子网格模型,通过子网格模型的不同拼接生成三角网格模型的布尔运算结果.实例结果证明,该算法可准确地求解交线数据,有效地提高三角网格模型的布尔运算效率,并适用于各种复杂型面三角网格模型. 展开更多
关键词 动态空间索引结构 三角网格模型 网格模型求交 布尔运算
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多维向量动态索引结构研究 被引量:10
8
作者 周学海 李曦 +2 位作者 龚育昌 赵振西 徐海燕 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期768-773,共6页
多维向量的索引技术是多媒体数据库系统中的关键技术之一.集中研究基于向量空间模型的动态索引结构,以解决在图像数据库系统中按内容快速检索图像的对象问题.在分析研究R-Tree和R*-Tree的基础上,提出了ER-Tree动态索引结构.该索引树用... 多维向量的索引技术是多媒体数据库系统中的关键技术之一.集中研究基于向量空间模型的动态索引结构,以解决在图像数据库系统中按内容快速检索图像的对象问题.在分析研究R-Tree和R*-Tree的基础上,提出了ER-Tree动态索引结构.该索引树用超球体划分多维向量空间,以有利于计算最近邻;吸取R*-Tree树的重插技术,以增强索引树对数据集整体特征的表达能力,从而提高检索效率;通过引入插入安全点和删除安全点概念,有效地提高建树的效率.同时,给出了基于该结构的特征向量插入算法.实验结果表明,所提出的索引结构建树的效率比R*-Tree提高10倍,检索的有效性也有明显的提高. 展开更多
关键词 动态索引结构 相似性检索 多维向量 多媒体数据库系统
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一种支持海量跨媒体检索的集成索引结构 被引量:13
9
作者 庄毅 庄越挺 吴飞 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期2667-2680,共14页
提出一种支持海量跨媒体检索的集成索引结构.该方法首先通过对网页的预处理,分析其中不同模态媒体对象之间的链接关系,生成交叉参照图.然后通过用户相关反馈进行调节.当用户提交一个查询对象时,首先对交叉参照图进行基于索引的快速定位... 提出一种支持海量跨媒体检索的集成索引结构.该方法首先通过对网页的预处理,分析其中不同模态媒体对象之间的链接关系,生成交叉参照图.然后通过用户相关反馈进行调节.当用户提交一个查询对象时,首先对交叉参照图进行基于索引的快速定位,得到与查询对象相关的候选媒体对象.然后对得到的候选媒体对象进行距离运算,得到结果媒体对象.理论分析和实验表明,该方法较顺序检索具有更好的性能,非常适合海量跨媒体数据检索. 展开更多
关键词 跨媒体 交叉参照图模型 媒体对象 集成索引结构
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WebGIS中多维空间数据多尺度表达索引结构 被引量:8
10
作者 吕智涵 马瑞娜 +2 位作者 房经宝 韩勇 陈戈 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第9期3395-3398,3402,共5页
针对现有数据结构无法支持WebGIS中多维空间数据的多尺度表达,提出了一种改进的数据结构:a)主树由金字塔层级结构规则分割的区域四叉树索引结构变形而来;b)具有支持多维数据的重叠子树结构;c)利用树的深度反映空间分辨率的变化;d)... 针对现有数据结构无法支持WebGIS中多维空间数据的多尺度表达,提出了一种改进的数据结构:a)主树由金字塔层级结构规则分割的区域四叉树索引结构变形而来;b)具有支持多维数据的重叠子树结构;c)利用树的深度反映空间分辨率的变化;d)主树的所有节点均为空间对象载体,子树的节点为多维数据单元。分析了该索引产生的必要性,对该索引结构进行描述,并着重对该索引结构中的数据生成算法、多维数据支持和搜索过程进行了讨论。针对相同数据源,使用本结构与图层表达法进行对比实验,结果表明,该索引方法能对Web-GIS中海量多维空间数据进行有效的多尺度表达与检索。该结构已应用于上海市多维WebGIS系统中。 展开更多
关键词 空间数据 索引结构 多维数据 四叉树 虚拟现实 网络地理信息系统
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VA-Trie:一种用于近似k近邻查询的高维索引结构 被引量:10
11
作者 董道国 刘振中 薛向阳 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期2213-2218,共6页
近年来,随着多媒体信息检索技术的不断发展,如何实现高维特征矢量的快速相似性查询成为一个重要的研究课题·为此,人们提出了许多索引结构,包括:R-Tree及其变种、对矢量进行量化近似的VA-File、引入量化思想的A-Tree等等·从公... 近年来,随着多媒体信息检索技术的不断发展,如何实现高维特征矢量的快速相似性查询成为一个重要的研究课题·为此,人们提出了许多索引结构,包括:R-Tree及其变种、对矢量进行量化近似的VA-File、引入量化思想的A-Tree等等·从公开发表的成果看,这些索引结构在较低维数时,都能够表现出较好的查询性能;而当维数增加时,性能则急剧恶化·为了在更高维数下实现快速相似查询,可采用VA-File和A-Tree中的近似思想,并借助Trie结构来组织和管理压缩后的近似矢量,即所谓的VA-Trie·实验结果表明,在高达128维时VA-Trie仍有查询加速,其性能远好于A-Tree· 展开更多
关键词 索引结构 相似性查询 信息检索
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VAR-Tree——一种新的高维数据索引结构 被引量:9
12
作者 董道国 梁刘红 薛向阳 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期10-17,共8页
在多媒体信息检索和数据挖掘等应用领域,实现高维矢量的K近邻搜索是非常具有挑战性的研究课题,为此人们提出了很多种索引结构.然而,现有研究成果表明,随着矢量维数的增加,基于树状索引结构的查询性能急剧下降,例如在R-Tree,X-Tree和SS-T... 在多媒体信息检索和数据挖掘等应用领域,实现高维矢量的K近邻搜索是非常具有挑战性的研究课题,为此人们提出了很多种索引结构.然而,现有研究成果表明,随着矢量维数的增加,基于树状索引结构的查询性能急剧下降,例如在R-Tree,X-Tree和SS-Tree中都会出现"维数灾难".为此,又引入近似压缩的思想,即通过压缩数据来减少查询过程中的磁盘读写代价,例如VA-File等,不过,VA-File没有对近似矢量数据做任何的排序或层次处理.提出了一种新的索引结构VAR-Tree,它将VA-File与R-Tree有机结合起来,用R-Tree管理和组织VA-File中的近似数据,并用已提出的R-Tree类相似查询算法实现基于VAR-Tree的查询.实验结果表明,VAR-Tree较好地提高了检索性能. 展开更多
关键词 索引结构 相似性查询 信息检索
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DB-Tree:一种高性能的闪存数据库索引结构 被引量:5
13
作者 房俊华 王翰虎 +1 位作者 陈梅 马丹 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第11期243-246,共4页
闪存性能的优势使得闪存数据库系统成为目前研究的一个热点,索引是提高闪存数据库效率的一个重要手段。基于B+树索引结构,提出一种适用于闪存数据库的索引方法:DB-Tree。该方法将更新操作以一棵"伪B+树"的结构形式存储来避免... 闪存性能的优势使得闪存数据库系统成为目前研究的一个热点,索引是提高闪存数据库效率的一个重要手段。基于B+树索引结构,提出一种适用于闪存数据库的索引方法:DB-Tree。该方法将更新操作以一棵"伪B+树"的结构形式存储来避免检索时扫描整个更新日志区;以分支合并的方式使更新操作有针对性地聚集于闪存页;引入更新缓冲区大小及合并频率的自适应机制使闪存数据库适用于不同的读写负载。通过与经典的日志更新IPL B+TREE及无日志的μ-Tree索引方法的实验比较,证明所提出的DB-Tree在有效降低更新代价的同时大幅度提高了索引的查询性能。 展开更多
关键词 闪存 数据库 索引结构 检索 更新合并
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多维数据索引结构回顾 被引量:9
14
作者 董道国 薛向阳 罗航哉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第3期1-6,共6页
一、引言最初,多维数据库主要用于计算机图形学、地理信息系统等.现在,多维数据库的应用扩展到医学图像处理、计算机视觉和多媒体数据库等领域.尤其是在多媒体数据库中,对多媒体对象的描述更加复杂,例如:对图像来说,常用颜色直方图、主... 一、引言最初,多维数据库主要用于计算机图形学、地理信息系统等.现在,多维数据库的应用扩展到医学图像处理、计算机视觉和多媒体数据库等领域.尤其是在多媒体数据库中,对多媒体对象的描述更加复杂,例如:对图像来说,常用颜色直方图、主色调、Tamura纹理等特征描述图像;对文本来说,常用矢量空间模型来描述文档;对视频来说,常用颜色、纹理、形状和运动等特征来描述视频镜头.但是,不管采用哪一种描述方法,都需要用多维空间中的点、线段或区域等来表示这些多媒体对象. 展开更多
关键词 多媒体数据库 数据查询 匹配查询 多维数据 索引结构 数据处理
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度量空间中高维索引结构回顾 被引量:10
15
作者 刘芳洁 董道国 薛向阳 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第7期64-68,共5页
Fast searches and query operations in high dimensional databases require efficient index structures. Amonga variety of index structures, the index structures in metric spaces are very useful. They can be used in an ex... Fast searches and query operations in high dimensional databases require efficient index structures. Amonga variety of index structures, the index structures in metric spaces are very useful. They can be used in an extensivefield, such as searching for protein molecular chains with certain sequences in Computational Biology and matching agiven strings fuzzily in Text Retrieval. In this paper, the features of index structures in metric spaces are analyzedand subsequently a further classification is given to these index structures. Finally, some representative index struc-tures are introduced in detail. 展开更多
关键词 数据库 度量空间 高维索引结构 数据查询
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LIFT:一种用于高维数据的索引结构 被引量:5
16
作者 薛向阳 罗航哉 吴立德 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期192-195,共4页
本文提出一种新的高维空间中点数据的索引方法 ,其基本原理是用格矢量量化 (Latticevectorquantiza tion)均匀划分数据空间、用倒排文件 (InvertedFile)存储格点、用Trie树实现倒排文件的组织和存储、用Trie并行搜索算法实现倒排文件的... 本文提出一种新的高维空间中点数据的索引方法 ,其基本原理是用格矢量量化 (Latticevectorquantiza tion)均匀划分数据空间、用倒排文件 (InvertedFile)存储格点、用Trie树实现倒排文件的组织和存储、用Trie并行搜索算法实现倒排文件的快速访问 .和传统索引方法相比 ,新方法具有许多优点 ,例如它能以较低的复杂度建立索引结构、支持非常高维的数据索引、充分利用高维空间中点分布的稀疏性等 .实验结果表明 ,在较高维数时 ,LIFT性能优于传统索引方法 . 展开更多
关键词 索引结构 相似性检索 高维数据索引 程序设计
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R-树和四叉树的空间索引结构:RQOP_树 被引量:9
17
作者 刘润涛 郝忠孝 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期323-327,共5页
针对现有的基于R-树和四叉树的空间索引结构中存在的问题,通过建立数据矩形间的序关系对数据空间进行分割,提出了一种新的空间数据索引结构:RQOP树.在此结构中,节点的构造是按照空间数据的分布来进行的而不是像其它基于R-树和四叉树的... 针对现有的基于R-树和四叉树的空间索引结构中存在的问题,通过建立数据矩形间的序关系对数据空间进行分割,提出了一种新的空间数据索引结构:RQOP树.在此结构中,节点的构造是按照空间数据的分布来进行的而不是像其它基于R-树和四叉树的空间索引结构只是对数据空间进行均匀划分而得到,使树的高度尽可能低,同时使兄弟节点间的交叠相对较小.在区域查询算法中引入了查询窗口包含节点MBR的判断加快了查询的速度.给出了RQOP树的生成、节点插入和区域查询算法,并给出了相应算法的可行性和正确性定理及时间复杂度分析.实验表明:新索引结构的查询速度明显加快. 展开更多
关键词 空间数据 索引结构 RQOP树 区域查询
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一种用于多分辨空间数据的R树索引结构 被引量:3
18
作者 刘畅 裴继红 +1 位作者 孙宏元 龚忻 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 2004年第3期242-246,共5页
提出一种适用于多分辨空间数据的索引树结构———MR树,这种树结构能有效检索以多分辨形式组织的空间数据,可在空间数据不同分辨率级上进行空间物体的快速查询和显示.
关键词 多分辨 地理信息系统 R树 空间索引结构
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KDT树:一种多维空间数据索引结构 被引量:4
19
作者 邱永红 曾永年 邹滨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第8期29-31,100,共4页
通过扩展KD树索引结构,提出了一种新的多维空间数据索引结构——KDT树,给出了数据结构和算法描述,并通过与当前流行的空间数据索引结构——R树的对比,对其性能进行了测试与评估。实验表明,作为一种主存索引结构,KDT树在时间效率方面明... 通过扩展KD树索引结构,提出了一种新的多维空间数据索引结构——KDT树,给出了数据结构和算法描述,并通过与当前流行的空间数据索引结构——R树的对比,对其性能进行了测试与评估。实验表明,作为一种主存索引结构,KDT树在时间效率方面明显优于R树,并且此种优势随着索引记录数量的增多而越加明显。此外,KDT树亦能较好地解决常规KD树在索引占据一定空间范围的空间对象(如:线、面、体等)时存在的问题。 展开更多
关键词 KD树 KDT树 多维空间数据 索引结构
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基于双层索引结构的起源图查询方法 被引量:3
20
作者 许国艳 罗章璇 +1 位作者 宋健 吕鑫 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期48-53,共6页
为解决现有的起源图查询效率低和资源占用率高的问题,考虑起源信息和数据本身之间的关联关系以及起源信息内部结构特点,提出了一种基于双层索引结构的起源图查询方法。首先,面向起源图查询,提出了一种包括基于词典表全局索引和基于位图... 为解决现有的起源图查询效率低和资源占用率高的问题,考虑起源信息和数据本身之间的关联关系以及起源信息内部结构特点,提出了一种基于双层索引结构的起源图查询方法。首先,面向起源图查询,提出了一种包括基于词典表全局索引和基于位图局部索引的双层索引结构,全局索引用于查询起源图所存储的服务器节点,局部索引用于对全局索引查询到的服务器节点细化查询;然后,基于双层索引结构,设计了一种起源图查询方法,针对6种选择索引和3种join链接索引实现了查询算法。实验结果表明,所提方法既提高了查询效率,又降低了内存资源的浪费。 展开更多
关键词 起源图 双层索引结构 词典表 位图
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