Dominant Graph: 提升Top-K查询效率的索引结构

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"Dominant Graph: An Efficient Indexing Structure to Answer Top-K Queries" 本文主要探讨了在数据记录集D上,给定一个查询评分函数F时,如何高效地处理Top-K查询的问题。Top-K查询旨在返回记录集中具有最高F函数值的k个记录。作者 Lei Zou 和 Lei Chen 分别来自华中科技大学和香港科技大学,他们提出了一种基于图的高效索引结构——主导图(Dominant Graph, DG),以提升查询效率。 首先,研究者发现了Top-K查询与记录间主导关系之间的内在联系。主导关系是指一个记录在某些属性上的F函数值高于另一个记录。利用这种关系,他们设计了一个离线构建的分层索引结构DG,该结构能够表达记录之间的主导关系。在DG中,Top-K查询被转化为一个图遍历问题,即Traveler算法。 理论证明,基本算法的搜索空间大小(即,从记录集中检索以回答Top-K查询的记录数量)直接受到记录集中 skyline 点(无向下方点)基数的影响(见定理3.2)。Skyline是多维数据中的非支配点集合,对于Top-K查询至关重要,因为它能确保找到最优秀的结果集。 DG的主要优势在于它能够减少在线查询时的计算复杂性。通过预先构建的图结构,查询可以更快地定位到满足条件的顶级记录,而不必检查整个数据集。此外,DG还可能支持动态更新和查询优化,适应数据变化和多样化的查询需求。 文章中,作者可能会详细阐述DG的构建过程、查询算法的具体实现以及性能分析。这包括DG如何存储和组织记录,旅行者算法如何遍历图以找到Top-K结果,以及与现有方法相比的性能改进。实验部分通常会展示在不同数据集和查询配置下的评估结果,验证DG的有效性和效率。 "Dominant Graph.pdf" 提供了一种新颖且高效的解决方案,用于处理大数据集中的Top-K查询,特别是在多维数据场景下,其对skyline概念的应用和主导图的构建,有望显著提升查询性能。这对于数据分析、数据库管理系统和数据挖掘等领域具有重要的实际应用价值。