一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法和装置与流程

本发明涉及数据可视化，具体为一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法及装置

背景技术：

1、数据分析应用中，用处较多的便是寻找不同节点之间的关联关系，然后将关联关系应用布局算法进行展示。自上世纪九十年代中期开始，复杂网络可视化便不断受到各国学者的重视，在规模较小的网络图的可视化布局的问题上，已经取的了较为令人满意的效果，国外学者首先提出了力导引(force—directed)算法，该算法对于不同的图有不同的收敛速度。

2、目前市面上针对可视化展示应用的布局算法大多都是直接采用常规的布局算法来对其进行绘图，所展现出来的结果会因为图形展示设备本身的局限性而限制。随着处理的网络图的规模的不断增大，直接使用布局算法进行布局，一方面会导致处理时间大大超过用户的忍耐甚至造成内存溢出，另一方面造成节点大量堆积在画布上以至于用户无法从中获取有用的信息，失去了可视化的原有意义。

3、因此，面对网络图规模过大的困境，要想快速地为用户呈现出需要的美观的图形，就要采取一定的处理方式。

技术实现思路

1、针对现有技术中的由于复杂网络的复杂性、数据量的级数增长和人们感知图形能力的极限，导致从展示结果获取有效信息将变得异常困难的技术问题，本申请提出了一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法及装置。

2、根据本发明的一方面，提出了一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，包括以下步骤：

3、s1、解析实体关系数据构建起点实体与终点实体的关系链接；

4、s2、根据所述关系链接构建map<int,adjacentid>关系结构存储每个起点实体和终点实体的前驱实体集合和后继实体集合，int结构存储起点实体或终点实体，adjacentid结构为结构体存储对应起点实体或终点实体的前驱节点集合和后继节点集合；

5、s3、设置查询条件，遍历符合查询条件的关系结构并进行合并，将合并后的关系结构，输入到布局算法中绘制实体关系图。

6、通过构建map<int,adjacentid>关系结构储存实体关系并合并，可以直观展现不同节点之间的关联关系，从而简化所要绘制的实体关系图的复杂程度，在大大缩减网络图的规模的同时，还能够保留网络图的原结构。

7、优选的，s2具体包括遍历所述关系链接，对于一条关系链接中的起点实体，构建map<起点实体，>的关系结构，将该起点实体对应的终点实体存入后继实体集合中，若起点实体同时为另一条关系链接中的终点实体，将另一条关系链接中的起点实体存入起点实体的前驱实体集合中；对于一条关系链接中的终点实体，构建map<终点实体，>的关系结构，将该终点实体对应的起点实体存入前驱实体集合中，若终点实体同时为另一条关系链接中的起点实体，将另一条关系链接中的终点实体存入后继实体集合中。

8、进一步优选的，s2具体包括，若所述关系链接方向为实体a—>实体b或者实体a—实体b(未知方向)，则以实体a作为起点实体，实体b作为终点实体，则实体a为实体b的前驱实体，实体b为实体a的后继实体；若所述关系链接方向为b—>a，则以实体b作为起点实体，实体a作为终点实体，则实体a为实体b的后继实体，实体b为实体a的前驱实体；若所述关系链接方向为a<—>b，则需要分别以实体a和实体b互相作为起点实体和终点实体，则实体a和实体b互为对方的前驱和后继实体。

9、通过构造每个实体对应的前驱实体集合和后驱实体集合，可以将原来需要数量庞大的关系链接才能描述的实体关系转为用实体的集合进行描述，简化合并实体关系的复杂度。

10、更进一步优选的，s3具体包括，遍历符合查询条件的关系结构，并构建map<adjacentid,set<int>>复合结构，查找所述关系结构中adjacentid结构是否等同所述复合结构的adjacentid结构，若等同，则将所述关系结构对应的实体插入所述复合结构的set<int>结构中，若不等同，申请新的set<int>结构存储所述关系结构中adjacentid结构对应的实体，重复此步骤，直至遍历所有所述关系结构，建立符合查询条件的复合结构集合。

11、更进一步优选的，遍历所述复合结构集合，对所述复合结构的set<int>结构c3，通过公式计算下标，若ai≥0，则选取ai的整数部分作为下标，在c3中找到该下标对应的实体作为复合实体，其他的实体删除；若ai<0，则不进行删除。

12、通过将前驱实体集合和后继实体集合相同的实体存放到同一个set<int>结构中，并选出一个实体作为复合实体，后续布局算法进行绘图时，则将原本连接同一个前驱实体和同一个后继实体的所有实体用一个实体代替，从而降低绘图的复杂度。

13、优选的，s1还包括根据关系模型获取所述实体关系数据，具体包括：

14、s101，获取原始实体关系的表格数据，选择数据中的某两列数据分别作为实体a的唯一标识和实体b的唯一标识，继续选择某列的数据作为实体标签用于展示实体信息，从而构建这两列数据的关系模型；

15、s102，去除数据中实体唯一标识所在列中为空以及重复的数据，形成所述关系配置数据，并储存；

16、s103，解析所述关系配置数据，构建所述起点实体与终点实体的关系链接。

17、优选的，所述布局算法包括但不局限于力引导布局算法和组织架构布局算法。

18、根据本发明的第二方面，提出了一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示装置，包括以下模块：

19、数据解析模块：解析实体关系数据构建起点实体与终点实体的关系链接；

20、关系存储模块：根据所述关系链接构建map<int,adjacentid>关系结构存储每个起点实体和终点实体的前驱实体集合和后继实体集合，int结构存储起点实体或终点实体，adjacentid结构为结构体存储对应起点实体或终点实体的前驱节点集合和后继节点集合；

21、查询展示模块：设置查询条件，遍历符合查询条件的关系结构并进行合并，将合并后的关系结构，输入到布局算法中绘制实体关系图。

22、根据本发明的第三方面，提出了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实施如第一方面中任一项所述的方法。

23、根据本发明的第四方面，提出了一种计算系统，包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行如第一方面中任一项所述的方法。

24、本发明的有益之处在于：

25、通过自定义的关系模型构建实体关系数据后，计算实体关系数据中每个实体节点的邻接节点，并合并具有相同对端的实体节点，形成复合实体节点后进行数据可视化展示，本发明既不影响网络图的整体结构，又减少了网络图中节点的数量，解决了网络图中获取有效信息困难的问题。

技术特征：

1.一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，其特征在于，s2具体包括遍历所述关系链接，对于一条关系链接中的起点实体，构建map<起点实体，>的关系结构，将该起点实体对应的终点实体存入后继实体集合中，若起点实体同时为另一条关系链接中的终点实体，将另一条关系链接中的起点实体存入起点实体的前驱实体集合中；对于一条关系链接中的终点实体，构建map<终点实体，>的关系结构，将该终点实体对应的起点实体存入前驱实体集合中，若终点实体同时为另一条关系链接中的起点实体，将另一条关系链接中的终点实体存入后继实体集合中。

3.根据权利要求2所述的一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，其特征在于，s2具体包括，若所述关系链接方向为实体a—>实体b或者实体a—实体b(未知方向)，则以实体a作为起点实体，实体b作为终点实体，则实体a为实体b的前驱实体，实体b为实体a的后继实体；若所述关系链接方向为b—>a，则以实体b作为起点实体，实体a作为终点实体，则实体a为实体b的后继实体，实体b为实体a的前驱实体；若所述关系链接方向为a<—>b，则需要分别以实体a和实体b互相作为起点实体和终点实体，则实体a和实体b互为对方的前驱和后继实体。

4.根据权利要求3所述的一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，其特征在于，s3具体包括，遍历符合查询条件的关系结构，并构建map<adjacentid,set<int>>复合结构，查找所述关系结构中adjacentid结构是否等同所述复合结构的adjacentid结构，若等同，则将所述关系结构对应的实体插入所述复合结构的set<int>结构中，若不等同，申请新的set<int>结构存储所述关系结构中adjacentid结构对应的实体，重复此步骤，直至遍历所有所述关系结构，建立符合查询条件的复合结构集合。

5.根据权利要求4所述的一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，其特征在于，遍历所述复合结构集合，对所述复合结构的set<int>结构c3，通过公式计算下标，若ai≥0，则选取ai的整数部分作为下标，在c3中找到该下标对应的实体作为复合实体，其他的实体删除；若ai<0，则不进行删除。

6.根据权利要求1所述的一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，其特征在于，s1还包括根据关系模型获取所述实体关系数据，具体包括，

7.根据权利要求1所述的一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法，其特征在于，所述布局算法包括但不局限于力引导布局算法和组织架构布局算法。

8.一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示装置，其特征在于，包括以下模块：

9.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实施如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算系统，包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结公开了一种基于压缩聚类算法的复杂网络图展示方法和装置，该方法包括，S1、解析实体关系数据构建起点实体与终点实体的关系链接；S2、根据所述关系链接构建map<int,AdjacentId>关系结构存储每个起点实体和终点实体的前驱实体集合和后继实体集合，int结构存储起点实体或终点实体，AdjacentId结构为结构体存储对应起点实体或终点实体的前驱节点集合和后继节点集合；S3、设置查询条件，遍历符合查询条件的关系结构并进行合并，将合并后的关系结构，输入到布局算法中绘制实体关系图。技术研发人员：李密,杨天虎,张磊,姚志强,朱方东受保护的技术使用者：厦门市美亚柏科信息安全研究所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2