【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图数据处理领域，尤其涉及一种基于增量更新的动态图最短路径计算方法。
技术介绍
1、在动态图算法领域，部分动态单源最短路径(sssp)问题一直是研究的重点，因其在众多实际场景中具有广泛应用。例如，它常作为内部数据结构用于处理完全动态图问题，从而维护现实世界中不断变化的图的各种属性；在相关问题如维护部分动态图的直径、处理增量二分图中的匹配等方面也发挥着关键作用；并且许多静态算法将其作为子例程，像增量全对最短路径用于构建轻量级生成树和贪婪生成树，部分流问题可简化为减量sssp问题。
2、然而，在处理有向图时，现有的(1+ε)近似动态sssp算法面临诸多挑战。多数已知的部分动态算法具有随机性，其平均更新时间在插入操作频繁时至少为某个多项式，效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供了基于增量更新的动态图最短路径计算方法，要解决的技术问题在于：在大规模动态图数据处理中，如何一定程度上降低时间复杂度，提高算法的效率，减少计算资源的消耗。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、基于增量更新的动态图最短路径计算方法，包括以下特征，
4、步骤s100、获取动态加权有向图；构建的动态图数据结构；
5、步骤s200、基于上述构建的动态图数据结构，进行初始化算法参数与数据结构；
6、步骤s300、基于上述初始化算法参数与数据结构，进行处理边插入操作(insertedge)；
7、步
8、步骤s500、根据顶点的前向邻域大小调整顶点的权重，确保算法在处理不同密度的图时能够高效运行；同时，更新缓存数组cache、前向邻域数组fn、过期数组expire，以反映顶点权重的变化对算法的影响；
9、步骤s600、对于每个顶点，通过取所有(排除的情况)上的最小值来获得最终的距离估计；
10、步骤s700、路径查询可以在线性时间内完成，通过回溯从源顶点到目标顶点的路径，利用存储在数据结构中的信息确定最短路径。
11、进一步，在步骤s100中构建的动态图数据结构如下：
12、对于动态加权有向图，定义为图中的顶点数量，为任意版本图中的最大边数，为图的纵横比；对于每个顶点，定义其出邻域为所有满足的顶点的集合，入邻域对于所有，表示从到的距离。
13、进一步，在步骤s200中具体如下：
14、1到之间关于2的幂次方值用表示，初始化一个“懒惰es-tree”数据结构；对于每个数据结构和顶点，初始化距离估计、缓存数组；其用于存储关于的可能过时信息，；顶点的权重，以及前向邻域(定义为，其中)；同时初始化数组，用于确保当小于时，离开。
15、进一步，在步骤s300中具体如下：
16、当插入边时，更新和以反映新边的插入；调用检查是否因新插入的边而需要增加的权重；初始化一个集合存储边，最初仅包含边；然后逐个提取中的边，检查的距离估计减少是否会导致的距离估计减少，即检查，如果是，则递减并保留该边在中；否则，从中移除该边。
17、进一步，在步骤s400中，
18、当需要递减顶点的距离估计时，先执行；检查是否为的倍数，如果是，调用检查最近的递减操作是否使增加到足以增加，同时更新和，扫描中的每个顶点并更新其在中的位置，将边插入；检查递减是否导致从包含它的任何前向邻域中过期，对于存储在中的每个顶点，更新在中的位置使离开，然后调用检查移除是否导致减少。
19、进一步，在步骤s500中，
20、incrheaviness(u)：计算，如果，则更新中相关顶点的位置，重新计算，并更新和；
21、decrheaviness(u)：计算，如果，更新中相关顶点的位置，重新计算，更新和，并将插入(对于。
22、本专利技术的有益效果为：
23、相较于传统的es-tree算法，在处理有向图的部分动态单源最短路径问题上，该算法在总更新时间复杂度方面有一定的改进。尤其在处理密集图时，能够在一定程度上降低时间复杂度，提高算法的效率，减少计算资源的消耗，使得算法在大规模动态图数据处理中更具优势。
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1.基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，包括以下特征，
2.根据权利要求1所述的基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，包括以下特征，
2.根据权利要求1所述的基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于增量更新的动态图最短路径计算方法，其特征在于，
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