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HGMatch:一种基于超边匹配的超图子图匹配方法

数据库 2023-02-21 v2

摘要

超图是图的推广,其中一条超边可以连接任意数量的顶点。与常规图相比,它能描述实体间的n元关系与高阶信息。本文研究超图上子图匹配(即子超图匹配)这一基本问题。现有方法直接将子图匹配算法扩展到超图情形。然而,这种方法延迟了超边验证且未充分利用超图中的高阶信息,导致庞大的搜索空间与高昂的枚举代价。此外,随着超图规模增长,顺序计算子超图匹配变得困难。因此,我们提出了一个高效且并行的子超图匹配系统HGMatch,以处理海量超图中的子超图匹配。我们提出了一种新颖的按超边匹配框架,以利用超图中的高阶信息,并使用集合操作高效生成候选。此外,我们在HGMatch中基于数据流模型开发了优化的并行执行引擎,其具有基于任务的调度器与细粒度动态工作窃取,以实现有界内存执行与更好的负载均衡。在10个真实数据集上的实验评估表明,HGMatch在使用单线程时比最先进子图匹配算法(CFL、DAF、CECI和RapidMatch)的扩展版本快数个数量级,并在线程数增加时实现近乎线性的可扩展性。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.06119,
  title  = {HGMatch: A Match-by-Hyperedge Approach for Subgraph Matching on Hypergraphs},
  author = {Zhengyi Yang and Wenjie Zhang and Xuemin Lin and Ying Zhang and Shunyang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.06119},
  year   = {2023}
}