优化XML小枝模式匹配算法：POTwigStack提升效率

随着XML（可扩展标记语言）在互联网数据交换中的广泛应用，如何高效地查询XML数据已成为学术界的重要课题。传统的方法往往将XML查询表达式分解为简单的查询，这可能导致大量的中间结果，效率较低。针对这一问题，基于小枝模式（也称为Twig Pattern）的查询方法应运而生，其中典型的代表是文献[3]提出的TwigStack算法。该算法采用后序递归策略，避免了前序递归算法中常见的“调用/返回”操作，减少了不必要的计算。 TwigStack算法的核心是在XML文档树中寻找整个查询树的匹配节点，并仅在找到匹配时进行压栈操作。这种方法对于仅涉及“祖先/后代”关系的查询非常有效，因为它可以减少存储不匹配节点的数量，从而提高查询性能。后续的研究者如文献[4]在此基础上进一步优化，通过建立索引来预过滤那些不参与特定关系的节点，如“祖先/后代”连接，进一步提升了小枝模式查询的效率。 然而，对于包含“OR”谓词的XML查询，传统的TwigStack可能无法完全满足复杂度的需求。文献[5]针对这一挑战，提出了POTwigStack（Potential Twig Stack），这是一种改进的XML小枝模式匹配算法。POTwigStack考虑了查询中的逻辑复杂性，可能采取更智能的策略来处理“OR”条件，比如动态规划或者分支搜索，旨在减少搜索空间，提高处理这类查询的性能。 POTwigStack算法的具体实现可能会包括动态调整栈的行为、使用启发式策略、以及对查询树的深度优先或宽度优先搜索的优化。它可能还会结合其他高级数据结构和策略，如记忆化搜索，以减少重复计算，进一步提升算法的执行效率。 POTwigStack算法是对现有XML小枝模式匹配算法的重要改进，尤其在处理复杂查询时表现出更高的效率和准确性。它通过优化搜索策略、利用数据结构的优势，以及针对特定查询类型进行针对性优化，实现了在XML查询领域的性能提升，为XML数据的高效检索提供了新的可能性。