本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相似度計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

相似性的度量在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、社區(qū)發(fā)現(xiàn)、推薦系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。近年來(lái)，節(jié)點(diǎn)間相似性的衡量取得了較大進(jìn)展，目前已有的衡量節(jié)點(diǎn)相似性的方法主要集中在兩節(jié)點(diǎn)鄰域中所共有的節(jié)點(diǎn)特征的計(jì)算，大致可分為:Common-Neighbors相似度、Salton相似度、Jaccard相似度、Sorensen相似度、Hub Promoted相似度、Hub Depressed相似度、Leicht-Holme-Newman相似度、Preferential Attachment相似度、Adamic-Adar相似度等，這些相似度衡量方法主要通過(guò)衡量節(jié)點(diǎn)間所共有的鄰節(jié)點(diǎn)的度數(shù)或者直接是該節(jié)點(diǎn)本身的度數(shù)進(jìn)行相似性的估算，而對(duì)于相鄰節(jié)點(diǎn)不能夠準(zhǔn)確的衡量節(jié)點(diǎn)間的相似性。

研究發(fā)現(xiàn)，相鄰節(jié)點(diǎn)間的相似性衡量如果仍采用共有的相鄰節(jié)點(diǎn)特征進(jìn)行衡量，那么會(huì)出現(xiàn)與二階鄰域節(jié)點(diǎn)的相似性高于直接相鄰的節(jié)點(diǎn)的相似性。鑒于已有相似性度量方法不能夠準(zhǔn)確衡量相鄰節(jié)點(diǎn)間的相似性，本發(fā)明主要解決直接相鄰節(jié)點(diǎn)之間的相似度的準(zhǔn)確衡量問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相似度計(jì)算方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相似度計(jì)算方法，包括：

采集網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)信息，將所述節(jié)點(diǎn)信息轉(zhuǎn)換為鄰接表，其中所述節(jié)點(diǎn)信息包括節(jié)點(diǎn)集V；

利用所述鄰接表計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)集V中每個(gè)節(jié)點(diǎn)p的直接鄰接點(diǎn)集

利用所述鄰接表，使用Floyd算法計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)集V中每個(gè)節(jié)點(diǎn)p的二階鄰接點(diǎn)集

將節(jié)點(diǎn)p作為代表點(diǎn)，將所述直接鄰接點(diǎn)集中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)u作為吸引鏈上的1跳節(jié)點(diǎn)，計(jì)算u的拓?fù)鋭?shì)A_p←u；

將節(jié)點(diǎn)p作為代表點(diǎn)，將所述節(jié)點(diǎn)p依賴于節(jié)點(diǎn)u的二階鄰接點(diǎn)集中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)s作為吸引鏈上的2跳節(jié)點(diǎn)，計(jì)算s的拓?fù)鋭?shì)A_p←s，其中，

計(jì)算所述拓?fù)鋭?shì)A_p←u和總拓?fù)鋭?shì)之間的比值R_u,s；

根據(jù)所述直接鄰接點(diǎn)集和節(jié)點(diǎn)s，計(jì)算節(jié)點(diǎn)p與二階鄰接點(diǎn)集中所有節(jié)點(diǎn)的總Adamic-Adar Index相似度Sim_p,s；

根據(jù)所述總Adamic-Adar Index相似度Sim_p,s和比值R_u,s計(jì)算節(jié)點(diǎn)p和u的Adamic-Adar Index相似度Sim_p,u＝R_u,s×Sim_p,s；

判斷所述節(jié)點(diǎn)集V中每個(gè)節(jié)點(diǎn)和其直接相鄰節(jié)點(diǎn)之間的相似度是否計(jì)算完成，如果是則方法結(jié)束，否則重新計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)集V中每個(gè)節(jié)點(diǎn)p的直接鄰接點(diǎn)集

優(yōu)選地，計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)集V中每個(gè)節(jié)點(diǎn)p的二階鄰接點(diǎn)集的方法包括：將所述鄰接表中節(jié)點(diǎn)和其鄰接節(jié)點(diǎn)直接相連的形式轉(zhuǎn)化為鄰接矩陣A[i,j]_n×n，n表示節(jié)點(diǎn)總數(shù)，其中，節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j如果是直接相連的，那么A[i,j]＝1，否則為0；然后，根據(jù)所述鄰接矩陣A[i,j]_n×n，利用Floyd算法計(jì)算獲得最終的距離矩陣D[i,j]_n×n，從距離矩陣D[i,j]_n×n中獲取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的二階鄰接點(diǎn)集

優(yōu)選地，計(jì)算u的拓?fù)鋭?shì)A_p←u的方法包括：將節(jié)點(diǎn)p以及所述直接鄰接點(diǎn)集所構(gòu)成的集合定義為Γ(p)，將節(jié)點(diǎn)p作為拓?fù)鋭?shì)中的代表點(diǎn)，在其一條吸引鏈上第a跳節(jié)點(diǎn)p_a，a為整數(shù)，對(duì)于代表點(diǎn)p的拓?fù)鋭?shì)為那么節(jié)點(diǎn)u對(duì)于代表點(diǎn)p的拓?fù)鋭?shì)為其中，σ_opt表示控制每個(gè)節(jié)點(diǎn)影響范圍的因子。

優(yōu)選地，計(jì)算s的拓?fù)鋭?shì)A_p←s的方法包括：根據(jù)所述鄰接表，將節(jié)點(diǎn)s及其直接鄰接點(diǎn)集所構(gòu)成的集合定義為Γ(s)，計(jì)算得到所述二階鄰接節(jié)點(diǎn)中節(jié)點(diǎn)的拓?fù)鋭?shì)之和為并且節(jié)點(diǎn)s和節(jié)點(diǎn)u在相同的吸引鏈上。

優(yōu)選地，計(jì)算得到的所述比值R_u,s的為

優(yōu)選地，計(jì)算得到的所述總Adamic-Adar Index相似度Sim_p,s為其中，k(z)表示節(jié)點(diǎn)z的度數(shù)。

優(yōu)選地，計(jì)算節(jié)點(diǎn)p和u的Adamic-Adar Index相似度的方法包括：

因此，

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)復(fù)雜度計(jì)算方法，主要利用節(jié)點(diǎn)的拓?fù)鋭?shì)以及Adamic-Adar Index相似性，首先計(jì)算出各點(diǎn)的與其二階鄰節(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)鋭?shì)，然后將能夠通過(guò)某一直接相連節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)的所有二階鄰節(jié)點(diǎn)的拓?fù)鋭?shì)求和，通過(guò)該一階鄰節(jié)點(diǎn)和其二階鄰節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋭?shì)之后的比值等價(jià)于一階鄰節(jié)點(diǎn)與其二階鄰節(jié)點(diǎn)相似度之后的比值，最終計(jì)算出節(jié)點(diǎn)與鄰節(jié)點(diǎn)之間的相似性。本發(fā)明提供的方法不僅能夠快速有效地衡量相鄰節(jié)點(diǎn)之間的相似性，還能避免節(jié)點(diǎn)間相似性的過(guò)度相同引起的節(jié)點(diǎn)間相似度無(wú)法區(qū)分問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相似度計(jì)算方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相似度計(jì)算方法，該方法包括：

步驟100，采集網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)信息，所述節(jié)點(diǎn)信息包括節(jié)點(diǎn)集V和邊集E，將所述節(jié)點(diǎn)信息轉(zhuǎn)化成鄰接表；

步驟110，利用所述鄰接表計(jì)算所述節(jié)點(diǎn)集V中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)p的直接鄰接點(diǎn)集

步驟120，將所述節(jié)點(diǎn)集V中節(jié)點(diǎn)和其鄰接節(jié)點(diǎn)直接相連的形式轉(zhuǎn)化為鄰接矩陣A[i,j]_n×n，n表示節(jié)點(diǎn)總數(shù)。其中，節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j如果是直接相連的，那么A[i,j]＝1，否則為0。然后，根據(jù)所述鄰接矩陣A[i,j]_n×n，利用Floyd算法計(jì)算多源點(diǎn)之間的最短路徑，獲得最終的距離矩陣D[i,j]_n×n，從所述距離矩陣D[i,j]_n×n中獲取每個(gè)節(jié)點(diǎn)p的二階鄰接點(diǎn)集

步驟130，將節(jié)點(diǎn)p以及所述直接鄰接點(diǎn)集所構(gòu)成的集合定義為節(jié)點(diǎn)集Γ(p)。將節(jié)點(diǎn)p作為拓?fù)鋭?shì)中的代表點(diǎn)，所述拓?fù)鋭?shì)的一條吸引鏈上第a跳(a為整數(shù))節(jié)點(diǎn)p_a對(duì)于代表點(diǎn)p的拓?fù)鋭?shì)為簡(jiǎn)稱為那么所述直接鄰接點(diǎn)集中的節(jié)點(diǎn)u對(duì)于代表點(diǎn)p的拓?fù)鋭?shì)為簡(jiǎn)稱為其中，σ_opt表示控制每個(gè)節(jié)點(diǎn)影響范圍的因子，節(jié)點(diǎn)的影響范圍通過(guò)l設(shè)置調(diào)整σ_opt因子來(lái)控制節(jié)點(diǎn)的影響范圍；

步驟140，依賴于節(jié)點(diǎn)u的吸引鏈上代表點(diǎn)p的二階鄰接點(diǎn)集為其中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)為s，即根據(jù)所述鄰接表，將節(jié)點(diǎn)s及其直接鄰接點(diǎn)集所構(gòu)成的集合定義為節(jié)點(diǎn)集Γ(s)。計(jì)算得到所述二階鄰接點(diǎn)集中節(jié)點(diǎn)的拓?fù)鋭?shì)之和簡(jiǎn)稱為并且節(jié)點(diǎn)s和節(jié)點(diǎn)u在相同的吸引鏈上；

步驟150，利用所述拓?fù)鋭?shì)A_p←u和依賴于節(jié)點(diǎn)u的節(jié)點(diǎn)p的二階鄰接點(diǎn)集的總拓?fù)鋭?shì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)u和二階鄰接點(diǎn)集中所有節(jié)點(diǎn)的總拓?fù)鋭?shì)的比值

步驟160，根據(jù)所述直接鄰接點(diǎn)集以及節(jié)點(diǎn)s，計(jì)算節(jié)點(diǎn)p與二階鄰接點(diǎn)集中所有節(jié)點(diǎn)的總Adamic-Adar Index相似性度其中k(z)表示節(jié)點(diǎn)z的度數(shù)；

步驟170，根據(jù)所述相似度Sim_p,s以及所述比值R_u,s，計(jì)算節(jié)點(diǎn)p與u的Adamic-Adar Index相似性度Sim_p,u：

因此，

步驟180，判斷是否每個(gè)節(jié)點(diǎn)p和其直接相鄰節(jié)點(diǎn)u的相似度已經(jīng)計(jì)算完成，如果是，則算法結(jié)束。如果不是，則返回步驟110重新計(jì)算。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。