基于UB樹的大型稀疏矩陣存儲研究
本文選題:稀疏矩陣存儲 + UB樹 ; 參考:《云南大學》2013年碩士論文
【摘要】:稀疏矩陣的應用領域廣泛,典型的如網(wǎng)絡分析、圖論、解微分方程、社會關系分析、線性規(guī)劃等領域。傳統(tǒng)用于存儲大型稀疏矩陣的通用存儲結構主要有兩種——行壓縮存儲格式CRS (Compressed Row Storage)和列壓縮存儲格式CCS (Compressed Column Storage)。CRS和CCS均有效實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的壓縮存儲,其中行壓縮存儲是按整行來存儲非零元素,行壓縮存儲使用行索引來實現(xiàn)對行的查詢;列壓縮存儲是按整列來存儲非零元素,且列壓縮存儲使用列索引來對列的元素查詢。 本文從多維數(shù)據(jù)角度重新審視稀疏矩陣大數(shù)據(jù)存儲,提出了基于UB樹的稀疏矩陣存儲結構。本文主要工作點主要包括: ①稀疏矩陣的UB樹存儲機制研究,包括稀疏矩陣的Z-order降維,B+樹分裂與Z-region演化過程研究。 ②提出基于UB樹的稀疏矩陣的查詢算法與各類運算算法。查詢算法主要實現(xiàn)矩陣的非零元素查詢,矩陣運算算法本文只是做了簡單實現(xiàn),分別有矩陣加法運算、乘法運算、轉置運算。 ③對UB樹范圍查詢算法進行了改進。本文在研究范圍查詢算法時針對UB樹范圍查詢算法的某處的性能瓶頸,提出了一種新的范圍查詢算法。 ④最后與行壓縮存儲進行了比較測試,測試內容有存儲性能、元素查詢性能、子矩陣查詢性能以及改進后的范圍查詢算法與原算法的性能比較。
[Abstract]:The sparse matrix has wide application fields , such as network analysis , graph theory , differential equation , social relation analysis , linear programming and so on . The conventional general storage structure used to store large sparse matrix mainly includes two _ row compressed storage format CRS ( Compressed Row Storage ) and column compressed storage format CCS ( Compressed Column Storage ) . CRS and CCS effectively implement the compressed storage of the data , wherein the row compression storage is to store non - zero elements according to the whole row , and the row compression storage uses the row index to realize the query of the row ;
Column compression stores are columns that store non - zero elements , and column compression stores column indexes to query columns of elements .
In this paper , a sparse matrix storage structure based on UB tree is proposed from the viewpoint of multi - dimensional data . The main work points of this paper are as follows :
( 1 ) The research on UB tree storage mechanism of sparse matrix , including Z - order dimension reduction , B + tree splitting and Z - region evolution of sparse matrix .
In this paper , a query algorithm of sparse matrix based on UB tree and various algorithms are proposed . The query algorithm mainly implements non - zero element query of matrix , and the matrix operation algorithm is simply implemented .
In this paper , a new range query algorithm is proposed for the performance bottleneck of UB tree range query algorithm .
( 4 ) Finally , the comparison test is carried out with the line compression storage , and the test content has storage performance , element query performance , sub - matrix query performance and improved range query algorithm compared with the performance of the original algorithm .
【學位授予單位】:云南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TP333
【共引文獻】
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,本文編號:1883384
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