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隨著數(shù)字時代的到來,數(shù)據(jù)規(guī)模不斷增大,數(shù)據(jù)分析已成為科技行業(yè)的一個重要方向。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)處理中已經(jīng)顯得雞肋,無法滿足復(fù)雜數(shù)據(jù)分析的需求。而有向圖數(shù)據(jù)庫這種新型數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn),為數(shù)據(jù)分析提供了新的技術(shù)支持。

創(chuàng)新互聯(lián)成立于2013年,先為孟連等服務(wù)建站,孟連等地企業(yè),進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為孟連企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問題。
1. 什么是有向圖數(shù)據(jù)庫存儲
有向圖數(shù)據(jù)庫存儲使用有向無環(huán)圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)。在有向圖數(shù)據(jù)庫中,節(jié)點代表實體,邊代表實體關(guān)系,邊有指向性,形成一張有向圖。
以人際關(guān)系為例子,一張有向圖數(shù)據(jù)庫中,每個節(jié)點代表著一個人,每條邊代表他們之間的關(guān)系,如父子關(guān)系、兄弟關(guān)系、同學(xué)關(guān)系等。邊通常帶有權(quán)值,表示關(guān)系的強(qiáng)度或其他屬性信息。
2. 有向圖數(shù)據(jù)庫存儲的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,采用的是表格型結(jié)構(gòu)。表格型結(jié)構(gòu)可以滿足數(shù)據(jù)的基本需求,但無法滿足對實體之間關(guān)系的深度挖掘。而有向圖數(shù)據(jù)庫則可以更好的存儲實體之間的關(guān)系,便于進(jìn)行關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析、社群挖掘和路徑分析等高級數(shù)據(jù)分析。
(1)存儲海量關(guān)系
在有向圖數(shù)據(jù)庫中,每個節(jié)點代表實體,每條邊代表實體間的關(guān)系。相比傳統(tǒng)的表格型結(jié)構(gòu),有向圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以更好地存儲大規(guī)模、多元化的關(guān)系數(shù)據(jù)。
(2)能夠處理變化性數(shù)據(jù)
在傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時,需要對整張表格進(jìn)行重新設(shè)計。而在有向圖數(shù)據(jù)庫中,邊是連接實體之間的關(guān)系,如果實體發(fā)生了變化,只需要更新與這個實體相關(guān)的邊即可。
(3)便于關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析
有向圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)便于關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析,可以從全局觀察實體之間的關(guān)系、探索關(guān)系特征,如中心實體、度中心性、介數(shù)中心性等。
(4)適合追蹤歷史信息
由于有向圖數(shù)據(jù)庫中,實體之間的關(guān)系可以反映歷史信息,不同時間的實體狀態(tài)表現(xiàn)了不同的關(guān)系,可以追蹤歷史信息,適合歷史研究。
3. 實際應(yīng)用場景
有向圖數(shù)據(jù)庫存儲廣泛應(yīng)用于社交網(wǎng)絡(luò)、反欺詐、搜索引擎和推薦系統(tǒng)等領(lǐng)域。
(1)社交網(wǎng)絡(luò)分析
有向圖數(shù)據(jù)庫在社交網(wǎng)絡(luò)分析中發(fā)揮重要作用。基于有向圖數(shù)據(jù)庫的社交網(wǎng)絡(luò)分析可以支持網(wǎng)絡(luò)中知名用戶、節(jié)點的度數(shù)、介數(shù)中心性和緊密度等指標(biāo)的計算,同時支持聚類信息、圖的連通分量以及入度/出度統(tǒng)計等高級分析。通過這些分析,可以對大規(guī)模的社交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更深入的挖掘研究。
(2)反欺詐分析
有向圖數(shù)據(jù)庫可以用于反欺詐分析中。在銀行、保險、電商等公司設(shè)置反欺詐系統(tǒng)時,使用有向圖數(shù)據(jù)庫可以構(gòu)建用戶行為圖,通過用戶行為圖發(fā)現(xiàn)不同賬戶之間的相互影響且能夠及時發(fā)現(xiàn)欺詐行為,保障公司及用戶利益。
(3)搜索引擎
搜索引擎可以基于有向圖搜索,根據(jù)網(wǎng)頁之間的鏈接關(guān)系,通過有向圖數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu),支持各種復(fù)雜的索引和檢索功能。
(4)推薦系統(tǒng)
有向圖數(shù)據(jù)庫可以應(yīng)用于自然語言處理和推薦算法中。在用戶行為數(shù)據(jù)收集過程中,將用戶之間的互動關(guān)系存放在有向圖數(shù)據(jù)庫中,基于用戶間的關(guān)系分析,結(jié)合自然語言處理技術(shù),可以實現(xiàn)精準(zhǔn)推薦。
4.
有向圖數(shù)據(jù)庫存儲是一種新型的數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu),它可以更好地存儲實體之間的關(guān)系,提供高級數(shù)據(jù)分析所需的支持。它以其靈活性、存儲效率、查詢效率等方面的特點優(yōu)異,對數(shù)據(jù)分析在大數(shù)據(jù)時代下提供了強(qiáng)有力的幫助和支持。隨著大數(shù)據(jù)時代的逐漸到來,在不斷壯大的數(shù)據(jù)倉庫中,有向圖數(shù)據(jù)庫存儲必將成為一個不可或缺的重要工具。
相關(guān)問題拓展閱讀:
- 在有向圖的鄰接表和逆鄰接表兩種存儲中,那種便于頂點出度計算
- 圖的基本概念,圖的存儲–鄰接矩陣、鄰接表、十字鏈表、鄰接多重表
- 層次型網(wǎng)狀關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型中的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)是什么
在有向圖的鄰接表和逆鄰接表兩種存儲中,那種便于頂點出度計算
不對,肯定是鄰接表啊,鄰接表的某個頂點鏈表中結(jié)點的個數(shù)就是如弊該頂點發(fā)出禪橡磨弧的個數(shù)賀斗也就是出度,逆鄰接表鏈表中的個數(shù)才是入度
逆磨仔
鄰接表
。所謂逆鄰接表就掘游型是在有向圖的鄰接表中,對每個頂點鏈接的是指向該頂點的邊。表結(jié)判猜點中頂點v出現(xiàn)的次數(shù)就是該頂點v的出度。
樓上說的不對,肯定是鄰接表啊,鄰接表的某拍雹個纖賀悶頂點鏈表中結(jié)點的個數(shù)就是該頂點發(fā)出弧的個毀彎數(shù)也就是出度,逆鄰接表鏈表中的個數(shù)才是入度
圖的基本概念,圖的存儲–鄰接矩陣、鄰接表、十字鏈表、鄰接多重表
一個圖(G)定義為一個偶對(V,E),記為G=(V,E)。
V是頂點(Vertex)的非空有限,記為V(G)。
E是無序集V&V的一個子集,記為E(G),其元素是圖的弧(Arc)。
將頂點為空的圖稱為空圖。
弧:表示兩個頂點v和w之間存在一個關(guān)系,用頂點偶對表示。
(1)無向圖:
在一個圖中,如果任意兩個頂點構(gòu)成的偶對(v,w)∈E 是無序的,即頂點之間的連線臘洞是沒有方向的,則稱該圖為無向圖。
(2)有向圖:
在一個圖中,如果任意兩個頂點構(gòu)成的偶對(v,w)∈E 是有序的,即頂點之間的連線是有方向的,則稱該圖為有向圖。一般記作
(3)完全無向圖:
在一個無向圖中,如果任意兩頂點都有一條直接邊相連接,則稱該圖為完全無向圖。在一個含有 n 個頂點的完全無向圖中,有n(n-1)/2條邊。
(4)完全有向圖:
在一個有向圖中,如果任意兩頂輪燃枯點之間都有方向互為相反的兩條弧相連接,則稱該圖為完全有向圖。在一個含有 n 個頂點的完全有向圖中,有n(n-1)條邊。
(5)稠密圖、稀疏圖:
若一個圖接近完全圖,稱為稠密圖;稱邊數(shù)很少( )的圖為稀疏圖。
(6)頂點的度、入度、出度:
頂點的度(degree)是指依附于某頂點 的邊數(shù),通常記為TD( )。
在無向圖中,所有頂點度的和是圖中邊的2倍。
在有向圖中,要區(qū)別頂點的入度(Indegree)與出度(Outdegree)的概念。
頂點 的入度是指以頂點為終點的弧的數(shù)目,記為ID ( );
頂點 出度是指以頂點 為始點的弧的數(shù)目,記為 OD( )。
頂點 的出度與入度之和稱為 的度,記為TD( )。即TD( )=OD( )+ID ( )。
(7)邊的權(quán)、網(wǎng)圖:
與邊有關(guān)的數(shù)據(jù)信息稱為權(quán)(weight)。在實際應(yīng)用中,權(quán)值可以有某種含義。
邊上帶權(quán)的圖稱為網(wǎng)圖或網(wǎng)絡(luò)(network)。如果邊是有方向的帶權(quán)圖,則就是一個有向網(wǎng)圖。
(8)路徑、路徑長度:
對無向圖,若從頂點 經(jīng)過若干條邊能到達(dá) ,段納則稱頂點 和 是連通的,又稱頂點 到 有路徑。
對有向圖,從頂點 到 有有向路徑,指的是從頂點 經(jīng)過若干條有向邊能到達(dá) 。
路徑上邊或有向邊(弧)的數(shù)目稱為路徑長度。
(9)簡單路徑、回路、簡單回路:
在一條路徑中,若沒有重復(fù)相同的頂點,該路徑稱為簡單路徑。
之一個頂點和最后一個頂點相同的路徑稱為回路(環(huán))。
除之一個頂點與最后一個頂點之外,其他頂點不重復(fù)出現(xiàn)的回路稱為簡單回路,或者簡單環(huán)。
(10)子圖和生成子圖:
對于圖 G=(V,E),G’=(V’,E’),若存在 V’是 V 的子集 ,E’是 E的子集,則稱圖 G’是 G 的一個子圖;
若V’=V且E’是E的子集,則稱圖G’是G的一個生成子圖。
(11)連通圖、連通分量:
對無向圖G=(V,E),若任意 都是連通的,則稱該圖是連通圖,否則稱為非連通圖。
若G是非連通圖,則極大連通子圖稱為連通分量。
極大的含義:指的是對子圖再增加圖G中的其它頂點,子圖就不再連通。
任何連通圖的連通分量只有一個,即本身,而非連通圖有多個連通分量。
(12)強(qiáng)連通圖、強(qiáng)連通分量:
對于有向圖來說,若圖中任意一對頂點 均有從一個頂點 到另一個頂點 有路徑,也有從 到 的路徑,則稱該有向圖是強(qiáng)連通圖。
有向圖的極大強(qiáng)連通子圖稱為強(qiáng)連通分量。
強(qiáng)連通圖只有一個強(qiáng)連通分量,即本身。非強(qiáng)連通圖有多個強(qiáng)連通分量。
(13)生成樹:
一個連通圖(無向圖)的生成樹是一個極小連通子圖,它含有圖中全部n個頂點和只有足以構(gòu)成一棵樹的n-1條邊,稱為圖的生成樹。
(14)生成森林:
有向樹是只有一個頂點的入度為0,其余頂點的入度均為1的有向圖。
有向圖的生成森林是這樣一個子圖,由若干棵有向樹組成,含有圖中全部頂點。
(1)鄰接矩陣法(Adjacency Matrix)
基本思想:對于有n個頂點的圖,用一維數(shù)組vexs存儲頂點信息,用二維數(shù)組A存儲頂點之間關(guān)系的信息。該二維數(shù)組稱為鄰接矩陣。
在鄰接矩陣中,以頂點在vexs數(shù)組中的下標(biāo)代表頂點,鄰接矩陣中的元素A存放的是頂點i到頂點j之間關(guān)系的信息。
1)無向圖的數(shù)組表示
①無向無權(quán)圖的鄰接矩陣
無向無權(quán)圖其鄰接矩陣是n階對稱方陣。
若兩條邊相連,A=1; 若不相連A=0。
②無向帶權(quán)圖的鄰接矩陣
若兩條邊相連, ,W為權(quán)值。
若兩條邊不相連,A=
③無向圖鄰接矩陣的特性
無向圖的鄰接矩陣一定是一個對稱矩陣。因此,在具體存放鄰接矩陣時只需存放 上(或下)三角矩陣的元素即可。
對于頂點 ,其度數(shù)是第i行的非0元素(或非 元素)的個數(shù)。
無向圖的邊數(shù)是上(或下)三角形矩陣的非0元素(或非 元素)的個數(shù)。
2)有向圖的數(shù)組表示
①有向無權(quán)圖的鄰接矩陣
若有向無權(quán)圖G=(V,E)有n個頂點,則其鄰接矩陣是n階方陣:
若從 到 有弧,A=1;
若從 到 沒有弧,A=0;
②有向帶權(quán)圖的鄰接矩陣
③有向圖鄰接矩陣的特性
對于頂點 ,第i行的非0元素(或非 元素)的個數(shù)是其出度OD( );
第i列的非0元素(或非 元素)的個數(shù)是其入度ID( );
鄰接矩陣中非0元素(或非 元素)的個數(shù)就是圖的弧的個數(shù)。
對于n個頂點e條邊的無向圖,鄰接矩陣表示時有n n個元素,2 e個非0元素。
對于n個頂點e條邊的有向圖,鄰接矩陣表示時有n n個元素,e個非0元素。
3)圖的鄰接矩陣的操作
定義兩個數(shù)組分別存儲頂點信息(數(shù)據(jù)元素)和邊或弧的信息(數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系) 。
圖的各種操作。
①圖的創(chuàng)建
②圖的頂點定位
實際上是確定一個頂點在 vexs 數(shù)組中的位置(下標(biāo)) ,其過程完全等同于在順序存儲的線性表中查找一個數(shù)據(jù)元素。
③向圖中增加頂點
向圖中增加一個頂點的操作,類似在順序存儲的線性表的末尾增加一個數(shù)據(jù)元素。
④向圖中增加一條弧
根據(jù)給定的弧或邊所依附的頂點,修改鄰接矩陣中所對應(yīng)的數(shù)組元素。
(2)鄰接鏈表法
1)基本思想:類似于樹的孩子鏈表法,就是對于圖 G 中的每個頂點 ,將所有鄰接于 的頂點 鏈成一個單鏈表,這個單鏈表就稱為頂點 的鄰接鏈表,再將所有點的鄰接表表頭放到數(shù)組中,就構(gòu)成了圖的鄰接鏈表。
對無向圖,其鄰接鏈表是唯一(按順序鏈接)的;對有向圖,其鄰接鏈表有兩種形式。
2)從圖的鄰接表存儲方法容易看出,這種表示具有以下特點:
①表頭向量中每個分量就是一個單鏈表的頭結(jié)點,分量個數(shù)就是圖中的頂點數(shù)目。
②在邊稀疏的情況下,用鄰接表表示圖比鄰接矩陣節(jié)省存儲空間。
③在無向圖的鄰接表中,頂點 的度恰為第 i 個鏈表中的結(jié)點數(shù)。
④有向圖可以建立一個正鄰接表和逆鄰接表,便于統(tǒng)計每個結(jié)點的出度和入度。
⑤在鄰接表上容易找到任一頂點的之一個鄰接點和下一個鄰接點,但要判定任意兩個頂點( 和 )之間是否有邊或弧相連,則需搜索第 i 個或第 j 個鏈表,因此,不及鄰接矩陣方便。
對于n個頂點e條邊的無向圖,鄰接表表示時有n個表頭結(jié)點,2 e個表結(jié)點。
對于n個頂點e條邊的有向圖,鄰接表表示時有n個表頭結(jié)點,表結(jié)點數(shù)不確定,但正鄰接表加上逆鄰接表表結(jié)點數(shù)為e。
3)表結(jié)點及其類型定義
圖的各種操作
①圖的創(chuàng)建
②頂點定位
圖的頂點定位實際上是確定一個頂點在 AdjList 數(shù)組中的某個元素的 data 域內(nèi)容。
③向圖中增加頂點
向圖中增加一個頂點的操作,在 AdjList 數(shù)組的末尾增加一個數(shù)據(jù)元素。
④向圖中增加一條弧
根據(jù)給定弧或邊所依附的頂點,修改單鏈表,無向圖修改兩個單鏈表;有向圖修改一個單鏈表。
(3) 十字鏈表法
十字鏈表(Orthogonal List)是有向圖的另一種鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu),是將有向圖的正鄰接表和逆鄰接表結(jié)合起來得到的一種鏈表。
在這種結(jié)構(gòu)中,每條弧的弧頭結(jié)點和弧尾結(jié)點都存放在鏈表中,并將弧結(jié)點分別組織到以弧尾結(jié)點為頭(頂點)結(jié)點和以弧頭結(jié)點為頭(頂點)結(jié)點的鏈表中。這種結(jié)構(gòu)的結(jié)點邏輯結(jié)構(gòu)如圖所示。
data 域:存儲和頂點相關(guān)的信息;
指針域 firstin:指向以該頂點為弧頭的之一條弧所對應(yīng)的弧結(jié)點,即逆鄰接鏈表;
指針域 firstout:指向以該頂點為弧尾的之一條弧所對應(yīng)的弧結(jié)點,即正鄰接鏈表;
尾域 tailvex:指示弧尾頂點在圖中的位置;
頭域 headvex:指示弧頭頂點在圖中的位置;
指針域 hlink:指向弧頭相同的下一條弧;
指針域 tlink:指向弧尾相同的下一條弧;
Info 域:指向該弧的相關(guān)信息,比如權(quán)值;
結(jié)點類型定義:
下圖所示是一個有向圖及其十字鏈表(略去了表結(jié)點的 info 域)。實質(zhì)就是先把圖的正鄰接鏈表(出度)畫出來,然后再把firstin,firstout,hlink,tlink連起來。
(4)鄰接多重表法
鄰接多重表(Adjacency Multilist)是無向圖的另一種鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。
鄰接多重表的結(jié)構(gòu)和十字鏈表類似,每條邊用一個結(jié)點表示。
鄰接多重表中的頂點結(jié)點結(jié)構(gòu)與鄰接表中的完全相同,而表結(jié)點包括六個域。
data 域:存儲和頂點相關(guān)的信息;
指針域 firstedge:指向依附于該頂點的之一條邊所對應(yīng)的表結(jié)點;
標(biāo)志域 mark:用以標(biāo)識該條邊是否被訪問過;
ivex 和 jvex 域:分別保存該邊所依附的兩個頂點在圖中的位置;
info 域:保存該邊的相關(guān)信息;
指針域 ilink:指向下一條依附于頂點 ivex 的邊;
指針域 jlink:指向下一條依附于頂點 jvex 的邊;
結(jié)點類型定義:
層次型網(wǎng)狀關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型中的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)是什么
Hello,I am Dale.I like hamburgers and apples for breakfast.But I don’t like bread and milk.For lunch,I like rice、fruit salad and chicken.I don’t like noodlles.For dinner,I like porridge and vegetable.And I don’t like eggs.
層次模型特點:用一顆“有向樹”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示表示各類實體以及實體間的聯(lián)系,樹中每一個節(jié)點代表一個記錄類型,樹狀結(jié)構(gòu)表示實體型之間的聯(lián)系。
網(wǎng)狀模型特點:用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示實體類型及其實體之間聯(lián)系的模型。
層次模型優(yōu)缺點櫻凱賣:結(jié)構(gòu)清晰,結(jié)點間聯(lián)系簡單,只要知道每孫粗個結(jié)點的雙親結(jié)點,就可以知道整個模型結(jié)構(gòu)。但是查詢子女結(jié)點必須通過雙親結(jié)點,因為層次模型對任一結(jié)點的所有子樹都規(guī)定了先后次序,這一限制隱含了對數(shù)據(jù)庫存取路徑的控制。
網(wǎng)狀模型優(yōu)缺點:能夠更為直接地描述現(xiàn)實客觀世界??杀硎緦嶓w間的多種復(fù)雜聯(lián)系。但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,其數(shù)據(jù)定義語言(DDL)、數(shù)據(jù)操作語言(DML)復(fù)雜,用戶不容易使用。而且應(yīng)用環(huán)境越大,數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就變得越復(fù)雜,不利于最終用戶掌握。
擴(kuò)展資料
網(wǎng)狀模型取消了層次模型的不能表示非數(shù)狀結(jié)構(gòu)的限制,兩個或兩個以上的結(jié)點都可以有多個雙親結(jié)點,則此時有向樹變成了有向圖,該有向圖描述了網(wǎng)狀模型。
層次模型的數(shù)據(jù)操縱主要有查詢、插入、刪除和更新。進(jìn)行插入、刪除、更新操作時要滿足層次模型的完整性約束條件。進(jìn)行插入數(shù)據(jù)時,如果沒有相應(yīng)的雙親結(jié)點值就不能脊逗插入它的子結(jié)點值。進(jìn)行刪除數(shù)據(jù)時,如果刪除雙親結(jié)點值,則相應(yīng)的子結(jié)點值也被同時刪除
關(guān)于有向圖數(shù)據(jù)庫存儲的介紹到此就結(jié)束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關(guān)注本站。
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本文標(biāo)題:有向圖數(shù)據(jù)庫存儲:探索數(shù)據(jù)分析新契機(jī)(有向圖數(shù)據(jù)庫存儲)
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